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Aufleitung gesucht: Frage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:05 So 30.01.2005
Autor: mazzi1802

Hi zusammen,
Gegeben ist die Funktion f mit f(x)=3x²-6x
Welche Stammfunktion zu f hat einen Graphen dessen Tiefpunkt auf der x-Achse liegt?

Das ist die Aufgabe. Ich weiss das die Lösung x³-3x²+4 (hatte vorhin die +4 vergessen) sein muss. Aber wie kann ich das ausrechnen. Bitte um schnelle Hilfe

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


        
Bezug
Aufleitung gesucht: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:51 So 30.01.2005
Autor: Youri

Hallo Mazzi -

[willkommenmr]

Damit Du viel Freude an diesem Forum haben kannst, empfehle ich Dir,
unsere Forenregeln zu lesen - wir freuen uns nämlich über eine Anrede und vor allem über Deine eigenen Ansätze. [grins]

> Gegeben ist die Funktion f mit f(x)=3x²-6x

Also eine ganzrationale Funktion 2. Grades.

Allgemein gilt für die Stammfunktion ganzrationaler Funktionen 2. Grades folgender Zusammenhang:

[mm] f(x) = a*x^2+b*x+c[/mm]

[mm] F(x) = \bruch {a}{3}*x^3+\bruch{b}{2}*x^2+c*x + C[/mm]

[mm] C [/mm] ist eine beliebige Konstante., die bei der Ableitung verschwindet.

Überprüfen kannst Du das, indem Du einfach die Ableitung der Stammfunktion bildest, nach den Dir bekannten Regeln.
(Das Prinzip der Stammfunktion von ganzrationalen Funktionen höheren Grades bleibt dasselbe)

Nun musst Du also erstmal die Stammfunktion Deiner vorgegebenen Funktion bilden:

[mm]f(x)=3x²-6x[/mm]
[mm]F(x)=x^3-3x^2+C [/mm]

>  Welche Stammfunktion zu f hat einen Graphen dessen
> Tiefpunkt auf der x-Achse liegt?

Hier ist nun eine Zusatzbedingung enthalten -
Du sollst genau diese Stammfunktion benennen, deren Tiefpunkt
auf der x-Achse liegt... Was muss also gelten?

Bedingung für einen Extrempunkt:
[mm] F'(x) = 0 [/mm]
Gleichbedeutend mit [mm]f(x) =0[/mm]

Du suchst also die Nullstellen der Ursprungsfunktion - dann musst Du überprüfen, ob es sich bei den möglichen Extremstellen um Tiefpunkte handelt ([mm]F''(x)>0[/mm]

Hierbei solltest Du einen möglichen Punkt finden -
damit nun der Tiefpunkt [mm]P(x_0;y_0)[/mm] genau auf der x-Achse liegt, muss gelten:

[mm]y_0=0[/mm]

und damit:
[mm]F(x_0)=x_0^3-3x_0^2+C=0 [/mm]
  

> Das ist die Aufgabe. Ich weiss das die Lösung x³-3x² sein
> muss. Aber wie kann ich das ausrechnen. Bitte um schnelle
> Hilfe

Meiner Ansicht nach ist die richtige Lösung

[mm]F(x)=x^3-3x^2+4 [/mm].

Der Tiefpunkt läge dann bei [mm]P(2;0)[/mm].

Versuche doch mal das nachzuvollziehen, bzw.
durchzurechnen - wenn Du noch Fragen hast,
melde Dich bitte.

Lieben Gruß,
Andrea

.

Bezug
                
Bezug
Aufleitung gesucht: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:04 So 30.01.2005
Autor: mazzi1802

Hi zusammen,

Also das Prinzip der ganzen Aufgabe, hatte ich schon. Ich hab ers genauso versucht wie von Dir beschrieben (an dieser Stelle erstmal ein Dankeschön). Nur wie komm ich auf die Konstante C? Ich hatte auch die 4 raus, da ich es mit einem Tool (ein recht nützliches) Zeichnen lassen hab und es so lange verschoben habe, bis der TP auf der x-Achse lag. Nur es muss ja auch irgendwie zu berechnen sein, oder habe ich das in deiner lösung übersehen? Falls ja, wäre es nett wenn Du es mir nochmal erklärst.
Danke im vorraus,

MFG Mazzi

Bezug
                        
Bezug
Aufleitung gesucht: Rechnung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:33 So 30.01.2005
Autor: Bastiane

Hallo Mazzi!
Also Youri hat dir eigentlisch schon gesagt, wie man das Rechnen muss. Ich mache es mal nur in "Kurzform", weil ich denke, der Rest steht bei Youri:

du hast:
[mm] f(x)=3x^2-6x [/mm]
dann ist:
[mm] F(x)=x^3-3x^2+C [/mm]
gesucht ist F(x) mit TP auf der x-Achse, also:
F'(x)=0, F''(x)>0 und F(x)=0
Es gilt:
F'(x)=f(x) und F''(x)=f'(x), also:
f(x)=0
[mm] \gdw [/mm]
[mm] 3x^2-6x=0 [/mm]
[mm] \gdw [/mm]
[mm] x^2-2x=0 [/mm]
[mm] \gdw [/mm]
x=0 [mm] \vee [/mm] x=2

Für x=0 gilt allerdings:
f'(0)=0-6=-6<0 -> also ein Hochpunkt und kein Tiefpunkt!

Für x=2 gilt:
f'(2)=12-6=6>0 -> Tiefpunkt! :-)

Jetzt müssen wir nur noch unser C berechnen, damit F(2)=0 ist:
F(2)=8-12+C
8-12+C=0
[mm] \gdw [/mm]
-4+C=0
[mm] \gdw [/mm]
C=4
was du ja auch schon raushattest! ;-)

Ist jetzt alles klar? Sonst frage mal bitte genauer nach!

Viele Grüße
Bastiane
[cap]



Bezug
                                
Bezug
Aufleitung gesucht: Danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:21 So 30.01.2005
Autor: mazzi1802

Mein einziger Fehler war ein Rechenfehler, den ich jetzt aber nicht näher erklären werde, weil der doch schon verdammt peinlich ist :) Vielen Dank

Bezug
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