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Funktionsschar: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:30 Mi 14.02.2007
Autor: ani

Aufgabe
Gegeben sei die Funktionsschar [mm] f_a [/mm] mit [mm] f_a(x)=5xe^{-ax^2} [/mm]

a)Zeige, dass der Graph zu fa für jedes a punktsymmetrisch ist.

b)Zeige, dass aus der Punktsymmetrie von fa die Achsensymmetrie von f´a folgt.
c)Bestimme für fa die Nullstellen, Extrema und Wendepunkte in Abhängigkeit von a.


Hallo, brauche Hilfe
Meine f'(x) ist: [mm] 5*[1-2ax^2]*e^{-ax^2} [/mm]
Meine f´´(x) ist: 5*[-6ax + [mm] 4a^2x^3]*e^{-ax^2} [/mm]

Nullstellen
[mm] \wurzel{\bruch{1}{(2a)} } [/mm] und – [mm] \wurzel{\bruch{1}{(2a)} } [/mm]

Extremstellen
[mm] x=\bruch{1}{2a} [/mm] und [mm] y=\wurzel{5/2a}*e^{-\bruch{1}{2a}} [/mm]
[mm] x=-\bruch{1}{2a} [/mm] und [mm] $y=-\wurzel{5/2a}*e^{-\bruch{1}{2a}}$ [/mm]


Wendestellen
x-Stellen [mm] $\wurzel{\bruch{3}{2a^2}}$ [/mm]
              [mm] $-\wurzel{\bruch{3}{2a^2}}$ [/mm]

Ich wusste bei a und b nicht wie ich das zeigen soll und bei den Extremstellen bin ich mir irgendwie sicher, dass sie falsch sind. Wenn sie falsch sind könnt ihr mir die richtigen Lösungen mit Rechenweg schicken, bitte?

Danke
Ani


        
Bezug
Funktionsschar: Hinweise
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:49 Mi 14.02.2007
Autor: informix

Hallo ani,

> Gegeben sei die Funktionsschar fa mit fa(x) = [mm]5xe^{-ax^2}[/mm]
>  
> a)Zeige, dass der Graph zu fa für jedes a punktsymmetrisch
> ist.
>  b)Zeige, dass aus der Punktsymmetrie von fa die
> Achsensymmetrie von f´a folgt.
>  c)Bestimme für fa die Nullstellen, Extrema und Wendepunkte
> in Abhängigkeit von a.
>  
>
> Hallo, brauche Hilfe
>  Meine f´(x) ist: [mm]5*[1-2ax^2]*e^{-ax^2}[/mm] [ok]
>  Meine f´´(x) ist: 5*[-6ax + [mm]4a^2x^3]*e^{-ax^2}[/mm] [notok]

Ich erhalte: [mm] 10ax*e^{-ax^2}(2ax^2-3) [/mm]  bitte nachrechnen!

>  
> Nullstellen
>  [mm]\wurzel{\bruch{1}{(2a)} }und[/mm] – [mm]\wurzel{\bruch{1}{(2a)} }[/mm] [notok]
>  
> Extremstellen
>  x= bruch{1}{2a} und y=wurzel{5/2a} * e^(-bruch{1}{2a}
>  x= -bruch{1}{2a} und y=-wurzel{5/2a} * e^(-bruch{1}{2a}
>  
>
> Wendestellen
>  x-Stellen [mm]\wurzel{bruch{3}{2a^2}}[/mm]
>                [mm]-\wurzel{bruch{3}{2a^2}}[/mm]
>  Ich wusste bei a und b nicht wie ich das zeigen soll und
> bei den Extremstellen bin ich mir irgendwie sicher, dass
> sie falsch sind. Wenn sie falsch sind könnt ihr mir die
> richtigen Lösungen mit Rechenweg schicken, bitte?

natürlich nicht - du kennst unsere Regeln!

[guckstduhier] MBsymmetrische Funktionen

bei a) zeige dass f(-x)=-f(x) gilt, also [mm] f_a(-x)=5(-x)e^{-a(-x)^2}=-(5xe^{-ax^2})=-f_a(x) [/mm]

entsprechend bei b) [mm] f_a'(-x)=f_a'(x) [/mm]
das solltest du aber schaffen!

Gruß informix

Bezug
                
Bezug
Funktionsschar: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 09:17 Do 15.02.2007
Autor: ani

Hallo
Wieso ist denn die 2. Ableitung falsch?

Rechenweg:

5[-4ax * [mm] e^{-ax^2} [/mm] + [mm] (1-2ax^2)*(-2ax)*e^{-ax^2}] [/mm]
[mm] 5[-4ax+(1-2ax^2*(-2ax)]*e^{-ax^2} [/mm]
5[-4ax [mm] -2ax+4a^2x^3]*e^{-ax^2} [/mm]
5[-6ax [mm] +4a^2x^3]*e^{-ax^2} [/mm]
5 und [mm] e^{-ax^2} [/mm] fallen weg da sie nicht gleich 0 gesetzt werden können

[mm] -6ax+4a^2x^3=0 [/mm]
x(-6a [mm] +4a^2x^2) [/mm]
x=0
-6a [mm] +4a^2x^2=0 [/mm]  
[mm] 4a^2x^2=6a [/mm]
[mm] x^2 [/mm] = [mm] \bruch{3}{2a} [/mm]

[mm] x=\wurzel{\bruch{3}{2a}} [/mm]
[mm] x=-\wurzel{\bruch{3}{2a}} [/mm]

Danke
Ani

Bezug
                        
Bezug
Funktionsschar: Ableitung stimmt
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:44 Do 15.02.2007
Autor: Roadrunner

Hallo ani!


Deine 2. Ableitung ist richtig (ebenso wie die von informix genannte). Du erhältst die andere Form, indem Du bei Deiner Form den Term $2a*x_$ ausklammerst.


Gruß vom
Roadrunner


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