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Differenzialrechnen: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:42 Mi 17.08.2005
Autor: rotzel

Hallo zusammen,

habe mal wieder eine Aufgabe, bei der mir der komplette Lösungsansatz fehlt:

Wie gross müssen a und b gewählt werden, damit die Kurve mit der Gleichung $ y= [mm] \bruch{a}{ x^{2}+b} [/mm] $ ein Maximum mit dem Wert 4 und an der Stelle 1 einen Wendepunkt hat?

Um das Maximum zu bekommen muss ich die erste Ableitung haben, aber ich weiss nicht wie ich die bekomme mit a und b im Bruch.
Bitte um Hilfe.

Gruss Rotzel

Ich habe diese Frage in keinem anderen Forum auf einer anderen Internetseite gestellt.

        
Bezug
Differenzialrechnen: Konstante
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:47 Mi 17.08.2005
Autor: Roadrunner

Hallo rotzel!


Diese beiden Parameter $a_$ und $b_$ kannst Du wie Konstanten betrachten.
Stell' Dir doch einafch mal vor, da würde jeweils eine 4 stehen, oder so ...


Kannst Du nun die Ableitung(en) ermitteln?

Poste diese doch mal zur Kontrolle, wenn Du möchtest.

Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                
Bezug
Differenzialrechnen: ist das richtig?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:01 Mi 17.08.2005
Autor: rotzel

Danke Roadrunner,

also erhalte ich $ y'=  [mm] \bruch{-2ax}{ (x^{2}+b)^{2}} [/mm] $
und                      y''= [mm] \bruch{-2a*(x^{2}+b)^{2}-[-2ax*4x(x^{2}+b)]}{x^{2}+b)^{4}} [/mm]

ist das soweit richtig?

Gruss Rotzel


Bezug
                        
Bezug
Differenzialrechnen: Stimmt! Und weiter?
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:11 Mi 17.08.2005
Autor: Roadrunner

Hallo rotzel!


> Danke Roadrunner,

Dafür sind wir ja da [verlegen] ...

  

> [mm]y'= \bruch{-2ax}{ (x^{2}+b)^{2}}[/mm]

[ok]

    

> [mm]y''= \bruch{-2a*(x^{2}+b)^{2}-[-2ax*4x(x^{2}+b)]}{(x^{2}+b)^{4}}[/mm]

[ok] Wie kommst Du denn auf die 4? Hat sich geklärt ...

Aber Du kannst ja noch den Ausdruck [mm] $\left(x^2+b\right)$ [/mm] kürzen und anschließend zusammenfassen ...


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                                
Bezug
Differenzialrechnen: gekürzt
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:23 Mi 17.08.2005
Autor: rotzel

also nach dem Kürzen und zusammenfassen bekomme ich $ y''=  [mm] \bruch{-10a x^{2}-2ab}{(x^{2}+b)^{3}} [/mm] $

und für y'=0 sezte ich [mm] x_{e} [/mm] = 4 ein und für y''=0 sezte ich [mm] x_{w} [/mm] = 1 und löse die beiden Gleichungen nach a und b auf. Ist das korrekt?

Gruss Rotzel

Bezug
                                        
Bezug
Differenzialrechnen: Nicht ganz ...
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:34 Mi 17.08.2005
Autor: Roadrunner

Hallo rotzel!


> also nach dem Kürzen und zusammenfassen bekomme ich [mm]y''= \bruch{-10a x^{2}-2ab}{(x^{2}+b)^{3}}[/mm]

Hhhmm ... [kopfkratz3]
Ich erhalte: [mm]y''= \bruch{\red{6}a x^2-2ab}{\left(x^2+b\right)^3}[/mm]   Bitte nochmal kontrollieren!


  

> und für y'=0 sezte ich [mm]x_{e}[/mm] = 4 ein und für y''=0 sezte
> ich [mm]x_{w}[/mm] = 1 und löse die beiden Gleichungen nach a und b
> auf. Ist das korrekt?

Beim Wendepunkt ist das so richtig!

Aber bei dem Maximum ist das so gemeint, dass Du zunächst den entsprechenden x-Wert [mm] $x_e$ [/mm] ermitteln musst und anschließend den zugehörigen Funktionswert berechnest mit [mm] $y_e [/mm] \ = \ [mm] f(x_e) [/mm] \ = \ 4$ .


Kontroll-Ergebnis (bitte nachrechnen, da ohne Gewähr): $f(x) \ = \ [mm] \bruch{12}{x^2+3}$ [/mm]


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                                                
Bezug
Differenzialrechnen: Richtig
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:40 Mi 17.08.2005
Autor: rotzel

Hallo Roadrunner,

du hast Recht mit deinen Ergebnissen. Vielen Dank für die raschen Auskünfte.

Gruss Rotzel

Bezug
                                                        
Bezug
Differenzialrechnen: *puuh*
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:47 Mi 17.08.2005
Autor: Roadrunner

.

> du hast Recht mit deinen Ergebnissen.

Na, da habe ich ja Glück gehabt ;-) ...


Gruß vom
Roadrunner


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