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Forum "Ganzrationale Funktionen" - Monotonieverhalten
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Monotonieverhalten: Hilfe gesucht (dringend)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:59 Di 07.12.2010
Autor: sven93

Aufgabe
1) Gegeben: fa (x) = 1/8 [mm] *x^4 [/mm] +ax ;D=R;a E [mm] R\{0} [/mm]

Jetzt soll das Monotonieverhalten in abhängigkeit vom parameter a angegeben werden+extrempunkte

2) gegeben: f(x) = [mm] 1/5x^5 [/mm] - [mm] 5/4x^4 [/mm] + 5/3 [mm] x^3 [/mm] + 5/2 [mm] x^2 [/mm] - 6x ;D=R
gesucht: Steigung der Tangente t0 im Punkt O(0/0)
+gleichung der tangente

Hallo ihr! Habe mal wieder ein Problem mit 2 Aufgaben.
vllt könnt ihr mir helfen.
ist sehr dringend.

1)

Mein ansatz: f'a(x)=1/2 [mm] x^3 [/mm] +a = 0 => x=3.Wurzel von -2a

wie gehts nun weiter?

2)

hier bin ich leider überfragt

bitte dringend um hilfe

# Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen Internetseiten gestellt:
http://www.kico4u.de/forum/thread.php?threadid=11272
oder

        
Bezug
Monotonieverhalten: zu Aufgabe (1)
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:17 Di 07.12.2010
Autor: Loddar

Hallo Sven,

[willkommenmr] !!


> Mein ansatz: f'a(x)=1/2 [mm]x^3[/mm] +a = 0 => x=3.Wurzel von -2a

[ok] Handelt es sich hierbei um eine Maximum oder Minimum?
Setze dafür in die 2. Ableitung ein.

JE nach Art des Extremums kannst Du dann auch die Monotoniebereiche und -arten angeben.


Gruß
Loddar


Bezug
                
Bezug
Monotonieverhalten: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:32 Di 07.12.2010
Autor: sven93

bisher haben wir leider nur mit vorzeichentabelle gearbeitet.
leider wieß ich nicht ganz wie das mit der variable a funktionieren soll.

mit 2ter ableitung haben wir bisher noch nciht gearbeitet in diesem zusammenhang

Bezug
                        
Bezug
Monotonieverhalten: wie habt ihr das gemacht?
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:32 Di 07.12.2010
Autor: Loddar

Hallo Sven!


Dann erzähle mal, wie ihr es sonst gemacht habt.


Gruß
Loddar


Bezug
                                
Bezug
Monotonieverhalten: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:40 Di 07.12.2010
Autor: sven93

zb f(x)=2x/x²+1
f'(x)=2-2x²/(x²+1)²

null setzen: f'(x)=0
x²=wurzel aus 1
x=+/-1

Vorzeichentabelle:

          f'(x)

x<-1        -
0<x<1       +
x>1         -

Tiefpunkt T(-1/-1)
Hochpunkt H(1/1)

zb.

wie das jetzt mit 2 variablen funktioniert weiß ich nicht.


Bezug
                        
Bezug
Monotonieverhalten: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:42 Di 07.12.2010
Autor: MathePower

Hallo sven93,

> bisher haben wir leider nur mit vorzeichentabelle
> gearbeitet.
>  leider wieß ich nicht ganz wie das mit der variable a
> funktionieren soll.


Führe zunächst eine Polynomdivision durch, dann siehst Du,
daß [mm]x=-\wurzel[3]{2a}[/mm] die einzige reelle Nullstelle ist.

Auf jeden Fall muss eine Fallunterscheidung durchgeführt werden:

i) [mm]x < -\wurzel[3]{2a}[/mm]

ii) [mm]x>-\wurzel[3]{2a}[/mm]

Ob die erste Ableitung an diesen Stellen positiv oder
negativ ist, hängt vom Parameter a ab.

Demnach ist innerhalb der Fälle  i) und ii) noch eine
Fallunterscheidung hinsichtlich des Parameters a durchzuführen.


>  
> mit 2ter ableitung haben wir bisher noch nciht gearbeitet
> in diesem zusammenhang


Gruss
MathePower

Bezug
                                
Bezug
Monotonieverhalten: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:54 Di 07.12.2010
Autor: sven93

also wäred as in einer vzt:


                  f'(x)

  x<0    a<0  →  +
         a>0  →  -

         a<0  →  +
  x<0    a>0  →  -

daraus würde sich doch dann schließen lassen,
dass es nur Terassenpunkte, jedoch keine Extrempunkte gibt,
weder wenn a positv, da +,+ noch a negativ, da -,-.



Bezug
                                        
Bezug
Monotonieverhalten: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:36 Di 07.12.2010
Autor: MathePower

Hallo sven93,

> also wäred as in einer vzt:
>  
>
> f'(x)
>  
> x<0    a<0  →  +
>           a>0  →  -
>  
> a<0  →  +
>    x<0    a>0  →  -
>  
> daraus würde sich doch dann schließen lassen,
>  dass es nur Terassenpunkte, jedoch keine Extrempunkte
> gibt,
>  weder wenn a positv, da +,+ noch a negativ, da -,-.
>  


Es kommt nur auf den Linearfaktor [mm]x+\wurzel[3]{2a}[/mm] an.

Das Intervall, wo Funktion monoton steigt bzw
monoton fällt hängt von dem Parameter a ab.

Daher sind also nur die Fälle i) und ii) zu betrachten
ohne jede weitere Fallunterscheidung.


>


Gruss
MathePower  

Bezug
                                                
Bezug
Monotonieverhalten: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:46 Di 07.12.2010
Autor: sven93

verstehe leider jetzt überhaupt nichtsmehr.

würde jetzt einfach vzt alegen

f'(x)=1/2x³+a

und würde dann werte kleiner und größer -3.wurzel aus 2a in f'(x) einsetzen.

da würde aber dann duch das a in der ableitung nichts bei rauskommen.


Bezug
                                                        
Bezug
Monotonieverhalten: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:03 Di 07.12.2010
Autor: MathePower

Hallo sven93,

> verstehe leider jetzt überhaupt nichtsmehr.
>  
> würde jetzt einfach vzt alegen
>  
> f'(x)=1/2x³+a
>  
> und würde dann werte kleiner und größer -3.wurzel aus 2a
> in f'(x) einsetzen.


Ok, so kannst Du das auch machen.


>  
> da würde aber dann duch das a in der ableitung nichts bei
> rauskommen.


Wenn Du die Polynomdivision

[mm]\left(\bruch{1}{2}*x^{3}+a\right):\left(x+\wurzel[3]{2a}\right)[/mm]

durchführst, dann ergibt es ein quadratisches Polynom.

Somit kannst Du [mm]\bruch{1}{2}*x^{3}+a[/mm] schreiben als:

[mm]\bruch{1}{2}*x^{3}+a=\bruch{1}{2}\left(x+\wurzel[3]{2a}\right)\left(x^{2}+b*x+c\right)[/mm]

,wobei das Polynom [mm]x^{2}+b*x+c\[/mm] keine reellen Nullstellen für [mm]a \not= 0[/mm] besitzt.

Somit kommt es nur auf dem Linearfaktor [mm]\left(x+\wurzel[3]{2a}\right)[/mm] an.

Dann kannst Du die Fallunterscheidung machen:

i) [mm]x > -\wurzel[3]{2a} [/mm]

ii) [mm]x < -\wurzel[3]{2a} [/mm]

Daher kannst Du auch Aussagen darüber treffen, in welchem Intervall die
Funktion monoton steigt bzw. fällt.


Gruss
MathePower

Bezug
                                                                
Bezug
Monotonieverhalten: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:24 Di 07.12.2010
Autor: sven93

um zusammenzufassen:

[mm] fa(x)=1/8x^4 [/mm] +ax; [mm] D=R;a=R\{0} [/mm]
f'(x)=1/2x³+a

f'(x)=0
x=3.W aus -2a

VZT:

         x>-3.W aus -2a ; x<-3.W aus -2a

f'(x)       +                     -

Hochpunkt bei H(-3.W aus -2/f'(-3.W aus -2))



Bezug
                                                                        
Bezug
Monotonieverhalten: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:57 Di 07.12.2010
Autor: MathePower

Hallo sven93,

> um zusammenzufassen:
>  
> [mm]fa(x)=1/8x^4[/mm] +ax; [mm]D=R;a=R\{0}[/mm]
>  f'(x)=1/2x³+a
>
> f'(x)=0
>  x=3.W aus -2a
>
> VZT:
>  
> x>-3.W aus -2a ; x<-3.W aus -2a
>  
> f'(x)       +                     -
>  
> Hochpunkt bei H(-3.W aus -2/f'(-3.W aus -2))
>  


Nein, das ist kein Hochpunkt.


Damit ist

[mm]f_{a}'\left(x\right)=\left\{\begin{matrix} >0 & \operatorname{,falls \ } x \in \left]-\wurzel[3]{2a} , \ \infty[ \\ =0 & \operatorname{,falls \ } x=-\wurzel[3]{2a} \\ <0 & \operatorname{,falls \ } x \in \left]-\infty, -\wurzel[3]{2a} [ \end{matrix}\right[/mm]


Gruss
MathePower

Bezug
        
Bezug
Monotonieverhalten: Aufgabe 2)
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:28 Di 07.12.2010
Autor: MathePower

Hallo sven93,


[willkommenmr]


>  
> 2) gegeben: f(x) = [mm]1/5x^5[/mm] - [mm]5/4x^4[/mm] + 5/3 [mm]x^3[/mm] + 5/2 [mm]x^2[/mm] - 6x
> ;D=R
>  gesucht: Steigung der Tangente t0 im Punkt O(0/0)
>  +gleichung der tangente
>  Hallo ihr! Habe mal wieder ein Problem mit 2 Aufgaben.
>  vllt könnt ihr mir helfen.
>  ist sehr dringend.
>  


> 2)
>  
> hier bin ich leider überfragt
>  
> bitte dringend um hilfe


Nun, die Tangente in (0/0) geht durch
diesen Punkt  und hat die Steigung f'(0).


>
> # Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen
> Internetseiten gestellt:
>  http://www.kico4u.de/forum/thread.php?threadid=11272
>  oder



Gruss
MathePower

Bezug
                
Bezug
Monotonieverhalten: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:39 Di 07.12.2010
Autor: sven93

wenn ich nun f ableite und 0 einsetze kommt als steigung also 0 raus

und dann?

Bezug
                        
Bezug
Monotonieverhalten: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:43 Di 07.12.2010
Autor: MathePower

Hallo sven93,

> wenn ich nun f ableite und 0 einsetze kommt als steigung
> also 0 raus


Poste doch diese Ableitung.


>  
> und dann?


Die Ableitung der Funktion f(x) an der
Stelle x=0 ist von Null verschieden.


Gruss
MathePower

Bezug
                                
Bezug
Monotonieverhalten: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:59 Di 07.12.2010
Autor: sven93

ah stop.

[mm] f'(x)=5x^4 [/mm] - [mm] 5x^3 [/mm] + [mm] 3x^2 [/mm] + 5x - 6
f'(0)=-6

daher: steigung der tangente: -6

tangentengleichung:

y=m*x+t
y=-6x+0=-6x

so richtig?

Bezug
                                        
Bezug
Monotonieverhalten: sieht gut aus
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:03 Di 07.12.2010
Autor: Loddar

Hallo Sven!


So sieht das Ergebnis gut und richtig aus.


Gruß
Loddar


Bezug
                                        
Bezug
Monotonieverhalten: Ableitung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:12 Di 07.12.2010
Autor: MathePower

Hallo sven93,

> ah stop.
>  
> [mm]f'(x)=5x^4[/mm] - [mm]5x^3[/mm] + [mm]3x^2[/mm] + 5x - 6


Diese Ableitung stimmt nicht ganz.

Die Funktion lautet ja: [mm]f(x) = 1/5x^5 - 5/4x^4 + 5/3 x^3 + 5/2 x^2 - 6x [/mm]

Daher lautet die Ableitung:

[mm]f'(x)=\red{\bruch{1}{5}}*5x^4 - 5x^3 + \red{\bruch{5}{3}}*3x^2 + 5x - 6[/mm]


>  f'(0)=-6
>  
> daher: steigung der tangente: -6
>  
> tangentengleichung:
>  
> y=m*x+t
>  y=-6x+0=-6x
>  
> so richtig?


Ja. [ok]


Gruss
MathePower

Bezug
                                                
Bezug
Monotonieverhalten: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:14 Di 07.12.2010
Autor: sven93

ok frage 2 wäre nun also geklärt, vielen dank euch soweit!
wäre nur noch frage 1 die mir etwas spanisch vorkommt

Bezug
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