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Differenzialrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:16 Fr 30.07.2010
Autor: Dust

Hallo,

[mm] A_(u) = \bruch{1} {2} * e^{-u} *(u+1) * \bruch{e^{-u} * (u+1)} {e^-u} [/mm]

Kürzen von [mm] e^{-u} [/mm]

[mm] A_(u) = \bruch{1} {2} * e^{-u} * (u+1) * (u+1) [/mm]

[mm] A_(u) = \bruch{e^{-u} * (u+1)^2} {2} [/mm]



Ok, das habe ich kapiert. Und aus dieser Gleichung muss ich jetzt die Extrenwertaufgabe machen.

Lage der Extremstelle:

Ich bilde die erste Ableitung von f, setze diese gleich 0 und löse die entstehende Gleichung nach [mm] u_e [/mm] auf.

[mm] A'(u)= -e^{-u} * (u+1) [/mm]

Da ein Produkt den Wert Null hat, wenn einer der beiden Faktoren gleich Null ist, ergibt sich die Bedingung:[mm] u_e=-1. [/mm].


Art des Extremwertes :

[mm] A''(u)= e^{-u} *-1[/mm]

Einsetzen der Extremstelle:
[mm] A''(-1)= e^{-(-1)}*-1 [/mm]
[mm] A''(-1) = -e<0 [/mm]

Das würde bedeuten , dass bei [mm] u_e=-1 [/mm] ein Maximum vorliegt.

Bei der ersten Ableitung bin Ich mir sicher , dass die richtig ist. Obwohl mich der Extremwert von -1 wiederum unsicher macht.

Bei der zweiten Ableitung bin ich mir nicht sicher. Denn, wenn ich -1 in die Gleichung A(u) einsetze , bekomme ich Null raus.

Vielen Dank für euere Hilfe im Vorraus.

Gruß Dust

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt

        
Bezug
Differenzialrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:28 Fr 30.07.2010
Autor: MathePower

Hallo Dust,

> Hallo,
>  
> [mm]A_(u) = \bruch{1} {2} * e^{-u} *(u+1) * \bruch{e^{-u} * (u+1)} {e^-u}[/mm]
>  
> Kürzen von [mm]e^{-u}[/mm]
>  
> [mm]A_(u) = \bruch{1} {2} * e^{-u} * (u+1) * (u+1)[/mm]
>  
> [mm]A_(u) = \bruch{e^{-u} * (u+1)^2} {2}[/mm]
>  
>
>
> Ok, das habe ich kapiert. Und aus dieser Gleichung muss ich
> jetzt die Extrenwertaufgabe machen.
>  
> Lage der Extremstelle:
>  
> Ich bilde die erste Ableitung von f, setze diese gleich 0


Offenbar ist hier f identisch mit A.


> und löse die entstehende Gleichung nach [mm]u_e[/mm] auf.
>  
> [mm]A'(u)= -e^{-u} * (u+1)[/mm]


Die erste Ableitung stimmt nicht.

Verwende zum Ableiten/Differenzieren die Produktregel.


>
> Da ein Produkt den Wert Null hat, wenn einer der beiden
> Faktoren gleich Null ist, ergibt sich die Bedingung:[mm] u_e=-1. [/mm].
>  
>  
>
> Art des Extremwertes :
>  
> [mm]A''(u)= e^{-u} *-1[/mm]
>  
> Einsetzen der Extremstelle:
>  [mm]A''(-1)= e^{-(-1)}*-1[/mm]
>  [mm]A''(-1) = -e<0[/mm]
>  
> Das würde bedeuten , dass bei [mm]u_e=-1[/mm] ein Maximum
> vorliegt.
>  
> Bei der ersten Ableitung bin Ich mir sicher , dass die
> richtig ist. Obwohl mich der Extremwert von -1 wiederum
> unsicher macht.
>  
> Bei der zweiten Ableitung bin ich mir nicht sicher. Denn,
> wenn ich -1 in die Gleichung A(u) einsetze , bekomme ich
> Null raus.
>  
> Vielen Dank für euere Hilfe im Vorraus.
>  
> Gruß Dust
>  
> Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt



Gruss
MathePower

Bezug
                
Bezug
Differenzialrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:17 Sa 31.07.2010
Autor: Dust

Hallo,

Anwendung der Produktregel

[mm] A_(u) = \bruch{e^{-u} * ( u+1)^2} {2} [/mm]

[mm] A_(u) = f(u)*g(u) [/mm]

mit [mm] f(u)= e^{-u} , f'(u) = -e^{-u} [/mm]

und [mm] g(u)= \bruch{(u+1)^2} {2} , g'(u)=(u+1) [/mm]

[mm] A'_{(u)}= f(u)* g'(u) + f'(u)* g(u) [/mm]

[mm] A'_{(u)}= e^{-u}* (u+1) + -e^-u * \bruch{u^2+2u+1} {2} [/mm]

[mm] A'_{(u)}= e^{-u}* (u+1) + -e^{-u}* \bruch{u^2} {2} + \bruch{2u} {2} + \bruch{1} {2} [/mm]

[mm] A'_{(u)}= -e^{-u} * \bruch{u^2} {2} + \bruch{e^{-u}} {2} [/mm]

[mm] A'_{(u)} = -e^{-u} * \bruch{u^2-1} {2} [/mm]

Daraus folgt, dass [mm] u^2=1 [/mm] ,  und [mm] { u}=1[/mm]

A hat also die mögliche Extremstelle [mm] u_e=1 [/mm]

Vielen Dank für euere Hilfe.

Gruß Dust


Bezug
                        
Bezug
Differenzialrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:48 Sa 31.07.2010
Autor: MathePower

Hallo Dust,

> Hallo,
>  
> Anwendung der Produktregel
>  
> [mm]A_(u) = \bruch{e^{-u} * ( u+1)^2} {2}[/mm]
>  
> [mm]A_(u) = f(u)*g(u)[/mm]
>  
> mit [mm]f(u)= e^{-u} , f'(u) = -e^{-u}[/mm]
>  
> und [mm]g(u)= \bruch{(u+1)^2} {2} , g'(u)=(u+1)[/mm]
>  
> [mm]A'_{(u)}= f(u)* g'(u) + f'(u)* g(u)[/mm]
>  
> [mm]A'_{(u)}= e^{-u}* (u+1) + -e^-u * \bruch{u^2+2u+1} {2} [/mm]
>
> [mm]A'_{(u)}= e^{-u}* (u+1) + -e^{-u}* \bruch{u^2} {2} + \bruch{2u} {2} + \bruch{1} {2}[/mm]
>  
> [mm]A'_{(u)}= -e^{-u} * \bruch{u^2} {2} + \bruch{e^{-u}} {2}[/mm]
>  
> [mm]A'_{(u)} = -e^{-u} * \bruch{u^2-1} {2}[/mm]


[ok]


>  
> Daraus folgt, dass [mm]u^2=1[/mm] ,  und [mm]{ u}=1[/mm]

>  
> A hat also die mögliche Extremstelle [mm]u_e=1[/mm]


Das ist nicht die einzig mögliche Extemstelle,
denn die Gleichung [mm]u^{2}=1[/mm] hat zwei Lösungen.


>  
> Vielen Dank für euere Hilfe.
>  
> Gruß Dust
>  


Gruss
MathePower

Bezug
                                
Bezug
Differenzialrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:19 Sa 31.07.2010
Autor: Dust

Hallo,

[mm] A'_{(u)}=-e^{-u} * \bruch{(u^2-1)} {2} [/mm]

[mm] x_e=-1 [/mm] und [mm] x_e=1 [/mm]

Art der Extremwerte

[mm] A''_{(u)}= f'(u)* g''(u)+ f''(u)*g'(u) [/mm]

mit [mm] f'(u)=-e^{-u} [/mm] , [mm] f''(u)=e^{-u} [/mm]

und [mm] g'(u)=(u+1) [/mm] , [mm] g''(u)=1 [/mm]

[mm] A''_{(u)}= -e^{-u}*1 +e^{-u}*(u+1) [/mm]

[mm] A''_{(u)}= -e^{-u}+ e^{-u} u + e^{-u} [/mm]

[mm] A''_{(u)}=e^{-u} u [/mm]

Einsetzen der Extremstellen

[mm] A''{(-1)} = e^{-(-1) * -1 = -2,718281828 = -e<0. [/mm]

[mm] x_e=-1 [/mm] ist die Stelle eines Maximums

[mm] A''{(1)}= e^{-1} * 1 = 0,3678>0 [/mm]

[mm] x_e=1 [/mm] ist die Stelle eines Minimums


Vielen Dank für euere Hilfe

Gruss Dust





Bezug
                                        
Bezug
Differenzialrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:55 So 01.08.2010
Autor: M.Rex

Hallo und [willkommenmr]

> Hallo,
>  
> [mm]A'_{(u)}=-e^{-u} * \bruch{(u^2-1)} {2}[/mm]
>  
> [mm]x_e=-1[/mm] und [mm]x_e=1[/mm]
>  
> Art der Extremwerte
>  
> [mm]A''_{(u)}= f'(u)* g''(u)+ f''(u)*g'(u)[/mm]
>  
> mit [mm]f'(u)=-e^{-u}[/mm] , [mm]f''(u)=e^{-u}[/mm]
>  
> und [mm]g'(u)=(u+1)[/mm] , [mm]g''(u)=1[/mm]
>  
> [mm]A''_{(u)}= -e^{-u}*1 +e^{-u}*(u+1)[/mm]

Das ist korrekt, ich würde allerdings [mm] e^{-u} [/mm] ausklammern, so dass du die "schönere" Form
A''_{(u)}= [mm] -e^{-u}*1 +e^{-u}*(u+1) [/mm]
[mm] =A''_{(u)}=e^{-u}(-1+(u+1)) [/mm]
[mm] =A''_{(u)}=e^{-u}(-1+u+1) [/mm]
[mm] =A''_{(u)}=u*e^{-u} [/mm]
bekommst. Das macht bei Abgeleiteten Produkten mit "e-Funktionsteil" eigentlich immer Sinn.

>  
> [mm]A''_{(u)}= -e^{-u}+ e^{-u} u + e^{-u}[/mm]
>  
> [mm]A''_{(u)}=e^{-u} u[/mm]
>  
> Einsetzen der Extremstellen
>  
> [mm]A''{(-1)} = e^{-(-1)} * -1 = -2,718281828 = -e<0.[/mm]
>  

Korrekt, aber zur Notation: Lass die Dezimaldarstellung von e weg, also
[mm] A''{(-1)}=e^{-(-1)}*-1=-e<0 [/mm]

> [mm]x_e=-1[/mm] ist die Stelle eines Maximums
>  
> [mm]A''(1)= e^{-1} * 1 = 0,3678>0[/mm]
>  
> [mm]x_e=1 [/mm] ist die Stelle eines Minimums

Auch hier: [mm] A''(1)=e^{-1}*1=\bruch{1}{e}>0 [/mm]

>  
>
> Vielen Dank für euere Hilfe
>  
> Gruss Dust

Marius

Bezug
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