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Kurvenscharen: Wendepunkt und Extrema
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:12 Fr 04.09.2009
Autor: Pferdek0tze

Aufgabe
fk(x)=2x²+kx
Berechnen Sie die Extrema und die Wendepunkte.  

Hallo,
Ich habe 'n kleines Problem... Ich komme überhaupt nicht mit den vielen Buchstaben klar und diese Aufgabe soll ich auf Folie zur nächsten Stunde vorbereiten...

Ich habe mich mal an den Ableitungen versucht:
fk'(x)= 4x+x
fk''(x)=4
f'''(x)=0

Könntet ihr mir vielleicht helfen?
Liebe Grüße

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

        
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Kurvenscharen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:21 Fr 04.09.2009
Autor: Pferdek0tze

Ich habe jetzt mal kurz weitergerechnet und habe keinen Wendepunkt feststellen können, dar die notwendige Bedingung nicht erfüllt wurde.
Beim Extrema wurde die notwendige Bedingung erfüllt (x=0). Die hinreichende Bedingung auch  fk''(0)=4 -> Also ein Tiefpunkt.  Nur irgendwie komm' ich bei der Y-Koordinate nicht weiter und ich weiß auch nicht, ob das bis hier hon richtig ist?!

Bezug
                
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Kurvenscharen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:31 Fr 04.09.2009
Autor: steppenhahn

Hallo!

> Ich habe jetzt mal kurz weitergerechnet und habe keinen
> Wendepunkt feststellen können, dar die notwendige
> Bedingung nicht erfüllt wurde.

Wie auch schon Eisfisch geschrieben hat, ist deine 2. & 3. Ableitung richtig, auch wenn nur mehr oder weniger aus "Glück" ;-)
Deswegen stimmt auch deine Feststellung.

Für die Extrema die 1. Ableitung nochmal ausrechnen.

Grüße,
Stefan


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Kurvenscharen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:21 Fr 04.09.2009
Autor: steppenhahn

Hallo!

> fk(x)=2x²+kx
> Berechnen Sie die Extrema und die Wendepunkte.
> Hallo,
>  Ich habe 'n kleines Problem... Ich komme überhaupt nicht
> mit den vielen Buchstaben klar und diese Aufgabe soll ich
> auf Folie zur nächsten Stunde vorbereiten...
>
> Ich habe mich mal an den Ableitungen versucht:
> fk'(x)= 4x+x

Leider ist schon die erste Ableitung falsch. Bei Funktionsscharen muss dir immer bewusst bleiben: Die "dynamische" Variable, also der Variable, der die Funktion etwas zuordnet und wodurch der Graph letztendlich entsteht, ist x.

Die andere Variable, hier "k", musst du als Konstante behandeln. Anstelle von k könnte genausogut "5" oder "-123" stehen. Wenn man eine Funktionsschar untersucht, will man sich in gewisser Weise nur Arbeit ersparen: Anstatt die Funktionen

[mm] $f(x)=2x^{2}+x$ [/mm]
[mm] $f(x)=2x^{2}+2*x$ [/mm]
[mm] $f(x)=2x^{2}+3*x$ [/mm]
[mm] $f(x)=2x^{2}+4*x$ [/mm]

usw. alle einzeln untersuchen zu müssen, sagt man sich einfach: Ich schreib statt 1,2,3,4 einfach mal "k" hin, und berechne praktisch alles allgemein für irgendeine Zahl, die da stehen könnte. In den Ergebnissen kommt dann meist auch das k vor. Wenn man dann für ein spezielles "k" die Eigenschaften wissen möchte, setzt man es einfach in die Ergebnisse ein.

Also, jetzt zu deinen Ableitungen: Wie würdest du

[mm] $f(x)=2x^{2}+2*x$ [/mm]

ableiten?
Wie sieht es demzufolge für

[mm] $f_{k}(x)=2x^{2}+k*x$ [/mm]

aus?

Probiers :-)

Grüße,
Stefan

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Kurvenscharen: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:43 So 06.09.2009
Autor: Pferdek0tze

Hm, ist die erste Ableitung: fk'(x)=4x+k ?

Wenn ja, dann rechne ich:
4x+k=0  l:4
x+k=0

Ist da dann schon Ende, oder wie?
Wenn die Restlichen Ableitungen richtig sind, muss der Wendepunkt ja auch richtig sein oder nicht?
Meinen Berechnungen nach gibt es nämlich keinen.
Liebe Grüße

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Kurvenscharen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:52 So 06.09.2009
Autor: schachuzipus

Hallo,

bitte Anschlussfragen als Fragen stellen und nicht als Mitteilung!

> Hm, ist die erste Ableitung: fk'(x)=4x+k ? [ok]
>  
> Wenn ja, dann rechne ich:
> 4x+k=0  l:4

Das kannst du natürlich machen, ist aber umständlich

>  x+k=0 [notok]

Du musst die gesamte linke Seite durch 4 teilen, also

[mm] $\frac{4x+k}{4}=0$ [/mm]

[mm] $\gdw \frac{4x}{4}+\frac{k}{4}=0\gdw x=-\frac{k}{4}$ [/mm]

Weniger fehleranfällig ist, zunächst -k zu rechnen:

$4x+k=0 \ \ [mm] \mid [/mm] -k$

[mm] $\gdw [/mm] 4x=-k$

Nun durch 4 teilen und du kommst auf dasselbe Ergebnis wie oben

>  
> Ist da dann schon Ende, oder wie?
>  Wenn die Restlichen Ableitungen richtig sind, muss der
> Wendepunkt ja auch richtig sein oder nicht?

Wo stehen die?

>  Meinen Berechnungen nach gibt es nämlich keinen. [ok]

> Liebe Grüße

Gruß

schachuzipus

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Kurvenscharen: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:33 So 06.09.2009
Autor: Pferdek0tze

Aufgabe
Bei der notw. Bed. kommt jetzt also [mm] \bruch{-k}{4} [/mm] raus.
bei der hinr. Bed. kommt 4 raus, Bedingung ist also erfüllt.
Aber beim Y-Wert: [mm] fk(\bruch{-k}{4})= [/mm] 2 * [mm] (\bruch{-k}{4}) [/mm] + k * [mm] (\bruch{-k}{4}) [/mm]

Ich hab jetzt aber keine Ahnung wie man das ausrechnet...

Bezug
                                        
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Kurvenscharen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:40 So 06.09.2009
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,

> Bei der notw. Bed. kommt jetzt also [mm]\bruch{-k}{4}[/mm] raus.
> bei der hinr. Bed. kommt 4 raus, Bedingung ist also
> erfüllt.
> Aber beim Y-Wert: [mm] $fk(\bruch{-k}{4})= [/mm] 2 * [mm] (\bruch{-k}{4})^{\red{2}} [/mm] + k * [mm] (\bruch{-k}{4})$ [/mm]

Da stand doch mal ein Quadrat, oder täusche ich mich ...

[mm] $2\cdot{}\left(-\frac{k}{4}\right)^2+k\cdot{}\left(-\frac{k}{4}\right)=2\cdot{}\frac{k^2}{16}-\frac{k^2}{4}=\frac{k^2}{8}-\frac{k^2}{4}=...$ [/mm]

Jetzt aber ...

>  Ich hab jetzt aber keine Ahnung wie man das ausrechnet...  

Na, bisschen Bruchrechnen?!

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                                
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Kurvenscharen: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:11 So 06.09.2009
Autor: Pferdek0tze

Aufgabe
...und jetzt?
Ich hab' das jetzt auf einen Nenner gebracht, also Achtel.
-> [mm] \bruch{-k²}{8} [/mm] - [mm] \bruch{2k²}{8} [/mm] = [mm] \bruch{-k²}{8} [/mm]

Ist das Richtig?! Also wenn das richtig ist, dann liegt mein Tiefpunkt bei [mm] (\bruch{-k}{4} [/mm] / [mm] \bruch{-k²}{8}) [/mm]  ?!





Bezug
                                                        
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Kurvenscharen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:16 So 06.09.2009
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,

> ...und jetzt?
>  Ich hab' das jetzt auf einen Nenner gebracht, also Achtel.

Schreibe Exponenten mit dem Dach ^ (links neben der 1), sonst werden sie nicht angezeigt!

> -> [mm] $\bruch{\red{-}k^2}{8} [/mm] - [mm] \bruch{2k^2}{8} [/mm] = [mm] \bruch{-k^2}{8}$ [/mm]

Das [mm] $\red{-}$ [/mm] ist falsch, du hast es aber in der weiteren Rechnung wieder korrigiert

>  Ist das Richtig?! Also wenn das richtig ist, dann liegt
> mein Tiefpunkt bei [mm](\bruch{-k}{4}[/mm] / [mm]\bruch{-k^2}{8})[/mm]  ?!

[daumenhoch]

Stimmt!

Gruß

schachuzipus


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Kurvenscharen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:24 So 06.09.2009
Autor: Pferdek0tze

Oh super. :) Danke, danke, danke! :)

Bezug
        
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Kurvenscharen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:24 Fr 04.09.2009
Autor: Eisfisch

Hallo unbekanntes Pferd,
überprüfe deine erste Ableitung,
deine 2. & 3. sind i.O.

heisst es evtl. statt  > fk(x)=2x²+kx
bei dir:  f(x) = 2x² + kx    ?

naja, und mit den Ableitungen kannst du dann die gewünschten Extrema und die Wendepunkte berechnen.

Ein Tipp für deine Folie:
zeichne die Funktion sowie ihre 1.+2.Ableitung auf. Dann siehst du deutlich, wie die Zusammenhänge der jeweiligen Nullpunkte mit den besonderen Punkten der Ausgangsfunktion sind.




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