Kurvendiskussions-Problem, Klasse 11

  • Hey,


    ich habe ne frage zum stichwort kurvendiskussion:
    ich soll die Hoch,- Tiefpunkte einer Funktion ausrechnen, ist ja ansich kein problem nur diese eine Funktion machts mir schwer ...
    (Methode ist ersteinmal egal, ob über Vorzeichenwechsel oder über die zweite Ableitung)


    f(x) = x^5 - 5x^4 - 2
    --> f'(x) = 5x^4 - 20x^3
    --> f''(x) = 20x^3 - 60x^2


    die notwendige bediengung ist ja f'(x)=0

    es ergeben sich dann die beiden stellen x1=0; x2=4


    wenn man x1 jetzt in f'' einsetzt kommt ja 0 heraus, guckt man sich aber die funktion im gtr an zeigt sich ein hochpunkt?!?


    Auch das überprüfen über den vorzeichenwechsel ergab keinen vzw, obwohl es so aussieht ...


    Danke fürs durchlesen und hoffentlich kann mir einer helfen :D

  • sattelpunkt kann nicht sein ...


    voraussetzungen für einen sattel/terrassenpunkt sind:


    f'(x)=0 (erfüllt)
    f''(x)=0 (erfüllt)
    f'''(x)ungleich 0 (nicht erüllt)


    --> f'''(x)=60x^2-120x
    f'''(0)=0

  • Zitat

    Original von Apfel


    Ich wüsste nicht, dass man einen Sattelpunkt (Oder Terrassenpunkt, so nennen wir ihn in Neu Ulm Bayern..) noch über die dritte Ableitung nachprüfen müsste ? Es muss bei uns nur gegeben sein dass 1. und 2. Abl. = 0 ist.


    Mfg
    Apfel


    Genau das kenne ich nämlich auch nur....




    MfG
    aka

  • Ich versehe dein Problem jetzt nicht genau, ist bei mir wohl zu lange her, um eines zu entdecken.


    Ich habe es jetzt nicht genauer nachgerechnet, muss aber so sein: Bei x=0/y=-2 hast du ein Extremum (die Nullstellen der ersten Ableitung hast du ja schon ausgerechnet), in diesem Fall einen Hochpunkt. Das nächste Extremum dann entsprechend bei x2=4, ergibt in die Gleichung eingesetzt für y dann -258. Nullstellen der zweiten Ableitung sind 3 und 0, Wendestelle ist jedoch nur an der Stelle x=3 (also für y=-164), da die Vorzeichen bei 0 (also kurz darüber und darunter) in der zweiten Ableitung identisch sind, in diesem Fall nagativ.
    => Hochpunkt (0|-2); Tiefpunkt (4|-258); Wendestelle (3|-164)


    Ich hoffe ich konnte dein Problem mit meiner kleinen Ausführung klären.

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  • Deine Ausgangsfunktion ist doch die dünne Linie wenn ich das richtig sehe, denn für x^5 Funktionen bekommste ja keine Parabel und die dicke Linie ist deine erste Ableitung, welche natürlich nen Hochpunkt im Sattelpunkt der Ausgangsfunktion hat. Somit ist es ganz richtig, dass du nen Sattelpunkt in f(0) herrausbekommst.


    die 3. Ableitung muss für Wendepunkte ungleich 0 sein

  • Zitat

    Original von ToSdaBoS


    Deine Ausgangsfunktion ist doch die dünne Linie wenn ich das richtig sehe, denn für x^5 Funktionen bekommste ja keine Parabel und die dicke Linie ist deine erste Ableitung, welche natürlich nen Hochpunkt im Sattelpunkt der Ausgangsfunktion hat. Somit ist es ganz richtig, dass du nen Sattelpunkt in f(0) herrausbekommst.


    die 3. Ableitung muss für Wendepunkte ungleich 0 sein


    ne, sorry hättes sagen sallen:


    die dicke schwarze linie ist ein ausschnitt der funktion







    damit wäre aber nur die notwendige bediengung erfüllt, nämlich dass f'(x)=0 ist


    um zu beweisen, dass es ein hochpunkt ist müsste die zweite ableitung aber größer/kleiner null sein, was hier aber nicht der fall ist ...

  • Zitat

    Original von Tischa


    Es gibt hier keine Exremwerte weil die größte Potenz ungerade ist.


    Man muss zwischen absoluten und relativen Extrema unterscheiden. Der Graph der angegebenen Funktion sieht so aus:
    [Blockierte Grafik: http://img76.imageshack.us/img76/3991/graph5dw.jpg]


    Ich denke die Extrema sind deutlich zu erkennen.


    Zitat

    Original von PeAzZe


    damit wäre aber nur die notwendige bediengung erfüllt, nämlich dass f'(x)=0 ist


    um zu beweisen, dass es ein hochpunkt ist müsste die zweite ableitung aber größer/kleiner null sein, was hier aber nicht der fall ist ...


    Über die zweite Ableitung dieser Funktion lässt sich meiner Meinung nach nicht bestimmen, ob es sich um einen Hoch- oder Tiefpunkt handelt.


    Um zu beweisen, dass es sich um einen Hochpunkt handelt, muss man nur einen x-Wert vor der Extremstelle und einen dahinter nehmen und in die erste Ableitung einsetzen. Wenn das Vorzeichen von + zu - wechselt, liegt ein Hochpunkt vor, wechselt es von - zu +, dann liegt ein Tiefpunkt vor. In diesem Beispiel z.B. -1 und +1
    => in die erste Ableitung eingesetzt ergibt das
    5 * (-1)^4 - 20 * (-1)^3 => +25 => +
    5 * (1)^4 - 20 * 1^3 => -15 => -
    => Übergang von + zu - bedeutet also Hochpunkt. Entsprechendes kann man natürlich jetzt auch für den Tiefpunkt berechnen. Dazu wählt man z.B. die Zahlen 3,5 und 4,5.
    5 * (3,5)^4 - 20 * (3,5)^3 => -107 => -
    5 * (4,5)^4 - 20 * (4,5)^3 => +227 => +
    => Übergang von - zu + => Tiefpunkt

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  • eine stinknormale monotonietabelle würds auch beweisen...


    f'(x) = 0 -> x1/2/3 = 0 und x4 = 4


    x...... || x<0 | x=0 | 0<x<4 | x=4 | 4<x
    ==========================
    f'(x) || pos |.........| neg.... | .......| pos
    ......... sms | HOP | smf.....| TIP | sms


    HOP (0/-2)
    TIP (4/-258)


    um den wendepunkt noch zu finden, könnte man ja noch eine krümmungstabelle machen...

    bleibt geil.


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