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Funktionenscharen: Extremstellen
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:02 Mi 08.02.2006
Autor: Tin-Chen

Aufgabe
Gegeben ist die Schar der funktionen ft durch [mm] f_{t} [/mm] (x) = 1/t * [mm] x^4 [/mm] - [mm] x^2 [/mm] + 0,25t
a) Kurvendiskussion und zeichne die Graphen [mm] f_{4} [/mm] und [mm] f_{8} [/mm]
b) Die Graphen [mm] f_{t} [/mm] umschließen mit der x-Achse Flächen [mm] f_{t}. [/mm] Für welches t beträgt der Inhalt [mm] \bruch{8}{15} [/mm] FE?
c)In die Fläche [mm] f_{t} [/mm] soll ein Rechteck, dessen eine Seite auf der x-Achse liegt, mit größtmöglichem Inhalt einbeschrieben werden. Berechne seinen Inhalt [mm] A_{t}! [/mm] Für welches t ist dieses Rechteck ein Quadrat?

Also Aufgabenteile a) und b) habe ich gelöst, aber bei c) habe ich Probleme. Ich habe die Extremalbedingung A= 2uv mit der Nebenbedingung v=f(u) =1/t [mm] *u^4 [/mm] - [mm] u^2 [/mm] + 0,25t in eine Zielfunktion A(u)=2/t [mm] u^5 -2u^3 [/mm] + 1/2tu umgeformt. Bei den lokalen Extrema muss ich dann die erste Ableitung gleich 0 setzen. Allerding bekomm ich das nicht hin.
A' (u) = 10/t * [mm] u^4 -6u^2 [/mm] +1/2t =0
mh.. und nun komm ich nicht weiter, könnt ihr mir helfen? Danke schonmal im Vorraus,
Tina

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Funktionenscharen: Substitution
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:11 Mi 08.02.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Tina,

[willkommenmr] !!


> habe die Extremalbedingung A= 2uv
> mit der Nebenbedingung v=f(u) =1/t [mm]*u^4[/mm] - [mm]u^2[/mm] + 0,25t in
> eine Zielfunktion A(u)=2/t [mm]u^5 -2u^3[/mm] + 1/2tu umgeformt.

[daumenhoch]


> Bei den lokalen Extrema muss ich dann die erste Ableitung
> gleich 0 setzen. Allerding bekomm ich das nicht hin.
> A' (u) = 10/t * [mm]u^4 -6u^2[/mm] +1/2t =0

[mm] $\bruch{10}{t}*u^4-6*u^2+\bruch{1}{2}t [/mm] \ = \ 0$

Multipliziere diese Gleichung mit [mm] $\bruch{t}{10}$ [/mm] und anschließend substituieren mit $z \ := \ [mm] u^2$ [/mm] .

Damit hast Du eine quadratische Gleichung, die Du bestimmt lösen kannst (z.B. mit der MBp/q-Formel).


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                
Bezug
Funktionenscharen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:56 Mi 08.02.2006
Autor: Tin-Chen

Danke für die schnelle Antwort, aber mit der pq-Formel komme ich irgendwie auch nicht wieter. Ich habe nun die Gleichung mal t/10 genommen und mein ergebniss ist: [mm] u^4 [/mm] - 3t/5 * [mm] u^2 [/mm] + [mm] t^2/2 [/mm]

Wenn ich dies nun in die PQ Formel eingebe bekomme ich

[mm] z^2=3/10*t \pm \wurzel {(3/10t)^2 - t^2/2} [/mm]

Und dann hab ich in der Wurzel ein negatives Ergebnis, und das geht ja nun nicht. Was hab ich falsch gemacht? Danke
Tina

Bezug
                        
Bezug
Funktionenscharen: kleiner Fehler - große Wirkung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:00 Mi 08.02.2006
Autor: Roadrunner

Hallo Tina!


Nach dem ersten Umformungsschritt muss der letzte Term lauten:

$... + [mm] \bruch{1}{2\red{0}}*t^2 [/mm] \ = \ 0$


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
        
Bezug
Funktionenscharen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:22 Mi 08.02.2006
Autor: riwe

setze [mm] u^2= [/mm] v, dann hast du eine quadratische gl. in v.
werner

Bezug
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