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gebr. rationale Funktion: Ableitung, Nullstellen
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:30 Fr 11.02.2005
Autor: Eirene

Hallo !!!
Kann mir bitte jemand sagen ob die Ableitungen richtig sind

f(x) = [mm] \bruch{ x^{3}- 3x^{2}+4}{x} [/mm]
1.Ableitung :
f(x) =2x-3+4 [mm] x^{-2} [/mm]
2.Ableitung:
f(x) = 2- 8 [mm] x^{-3} [/mm]

Nullstellen: 1, 0, 4,8284, -0,828
Sind die richtig???

Nächste Aufgabe:

Zeige, dass die Gerade g mit y =4,75x-14 den Graphen von f berührt und berechne den Inhalt der Fläche, die von dem Graphen von f, der Geraden g und der 1. achse im 1. Quadranten begrenzt wird.

um das zu zeigen muss man doch  [mm] \bruch{ x^{3}- 3x^{2}+4}{x} [/mm]  = 4,75x - 14  dann hab ich das ganze mal x genommen und dann alles auf eine Seite gebracht, dann kommt raus [mm] x^{3} [/mm] - 7,75 [mm] x^{2} [/mm] +14 x +4 =0  aber ist das richtig? Dann hab ich durch probieren rausgekriegt, dass x = 4 ist und wollte dann die Polynomdivision machen und das klappt irgendwie nicht...

Danke für jede Hilfe

        
Bezug
gebr. rationale Funktion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:16 Fr 11.02.2005
Autor: cologne

hallo eirene!

>  Kann mir bitte jemand sagen ob die Ableitungen richtig
> sind
>  
> f(x) = [mm]\bruch{ x^{3}- 3x^{2}+4}{x} [/mm]
>  1.Ableitung :
>  f(x) =2x-3+4 [mm]x^{-2} [/mm]

stimmt fast, auf die vorzeichen achten: [mm]f'(x)=2x-3- \bruch{4}{x^{2}}[/mm]  

>  2.Ableitung:
>  f(x) = 2- 8 [mm]x^{-3} [/mm]

hier genauso:  [mm]f''(x)=2+ \bruch{8}{x^{3}}[/mm] , auf die vorzeichen achten.
> Nullstellen: 1, 0, 4,8284, -0,828

>   Sind die richtig???

das kannst du doch selbst überprüfen, einfach x in f(x) einsetzen und das ergebnis muss null sein. mit der '1' würde das schonmal nicht klappen ( [mm] \bruch{1-3+4}{1} \not=0 [/mm] ) und für '0' ist die funktion nicht definiert. deshalb kann '0' also auch keine nullstelle sein. die anderen beiden nullstellen sind auch falsch. wie bist du auf diese zahlen gekommen?
  

> Nächste Aufgabe:
>  
> Zeige, dass die Gerade g mit y =4,75x-14 den Graphen von f
> berührt und berechne den Inhalt der Fläche, die von dem
> Graphen von f, der Geraden g und der 1. achse im 1.
> Quadranten begrenzt wird.
>  
> um das zu zeigen muss man doch  [mm]\bruch{ x^{3}- 3x^{2}+4}{x}[/mm]
>  = 4,75x - 14  

[ok]
>dann hab ich das ganze mal x genommen und

> dann alles auf eine Seite gebracht, dann kommt raus [mm]x^{3}[/mm] -
> 7,75 [mm]x^{2}[/mm] +14 x +4 =0  aber ist das richtig?

[ok]

> Dann hab ich
> durch probieren rausgekriegt, dass x = 4 ist und wollte
> dann die Polynomdivision machen und das klappt irgendwie
> nicht...

x=4 ist doch schonmal ganz gut, dann ist der ansatz für die polynomdivision:
[mm] (x^{3}-7,75 x^{2}+14x+4):(x-4)[/mm]
was klappt denn bei der polynomdivision nicht? hast du immer die vorzeichen beachtet und die potenzen von x? bei mir klappt es ... :-)
gruß gerd

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gebr. rationale Funktion: Fehler???
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:40 Fr 11.02.2005
Autor: Nimue

Hi
>  wenn du [mm]f'(x)=2x-3+ \bruch{4}{x^{2}}[/mm]  meinst, dann  [ok]


Hab noch nicht weiter als bis dahin gelesen, aber fehlt da nicht ein Minus?
[mm]f'(x)=2x-3-\bruch{4}{x^{2}}[/mm]

Gruß Nimue

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Bezug
gebr. rationale Funktion: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:48 Fr 11.02.2005
Autor: cologne

hi nimue,
du hast recht, auf meinem script hatte ich auch richtig abgeleitet, aber dann beim abschreiben wohl etwas geschusselt ...  vielen dank für den hinweis.
gruß gerd

Bezug
        
Bezug
gebr. rationale Funktion: weitere Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:38 Fr 11.02.2005
Autor: Zwerglein

Hallo, eirene,

(1) Bei der 1. Ableitung hast Du einen Vorzeichenfehler gemacht:
f'(x)=2x-3 - [mm] 4*x^{-2}. [/mm]
Der wirkt sich natürlich dann auch auf die 2. Ableitung aus.

(2) Bei den Nullstellen (nur Nullstellen des Zählers können Nullstellen der Funktion sein! Nenner-Nullstellen NIEMALS!!) gilt:
Zählergrad=3 => maximal 3 NS.
Raten ergibt: x=-1 ist NS. Anschließend Polynomdivision und Suche weiterer NS.

(3) Dein Ansatz und die  erratene Lösung (x=4) sind richtig!
(Alternative wäre gewesen, die Ableitung f'(x) mit der Geradensteigung 4,75 gleichzusetzen. Hab's probiert: Geht auch nicht schneller!)

mfG!
Zwerglein




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gebr. rationale Funktion: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:03 Fr 11.02.2005
Autor: Eirene

erst einmal möchte ich euch allen danken !!!!

dann:
damit ich es richtig verstehe
1. Ableitung ist f (x) =2x-3 +  [mm] \bruch{4}{x^{2}} [/mm] aber das ist doch dasselbe wie  f(x) =2x-3 + [mm] {4x^{-2}} [/mm]
???
Die Nullstellen hab ich jetzt auch ausgerechnet: es sind zwei:  2 und -1

Das mit der Polynomdivision klappt immer noch nicht:

also nachdem ich die beiden gleichungen gleichgesetzt hab kam raus [mm] x^{3} [/mm] - 7,75 [mm] x^{2} [/mm]  +14 x +4 =0 dass dann durch ( x-4 ) die polynomdivision klappt aber nicht da ich nicht o am Ende rauskrieg sondern -112


Bezug
                
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gebr. rationale Funktion: Korrekturen
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:22 Fr 11.02.2005
Autor: Loddar

Hallo Eirene!


>  damit ich es richtig verstehe
>  1. Ableitung ist f (x) =2x-3 +  [mm]\bruch{4}{x^{2}}[/mm] aber das
> ist doch dasselbe wie  f(x) =2x-3 + [mm]{4x^{-2}}[/mm] ???

Du hast recht, daß gilt [mm] $x^{-2} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{1}{x^2}$ [/mm]

Aber bei der Berechnung der 1. Ableitung ist immer noch ein Vorzeichenfehler drin (siehe auch Antwort oben):

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

Klar nun??




> Die Nullstellen hab ich jetzt auch ausgerechnet:
> es sind zwei:  2 und -1

[daumenhoch]



> Das mit der Polynomdivision klappt immer noch nicht:
> also nachdem ich die beiden gleichungen gleichgesetzt hab
> kam raus [mm]x^3 - 7,75 x^2 + 14x + 4 = 0[/mm] dass dann durch (x-4 )
> die polynomdivision klappt aber nicht da ich nicht o
> am Ende rauskrieg sondern -112

Hhhm [kopfkratz2] ...
Da muß noch ein Fehler drin stecken, da in meiner Rechnung die Polynomdivision wunderbar aufgeht.

Ich gebe Dir mal das Resultat als Kontrollergebnis
(bitte nachrechnen):

[mm] $x^3 [/mm] - [mm] 7,75x^2 [/mm] +14x + 4 \ = \ [mm] (x-4)*(x^2 [/mm] - 3,75x - 1)$


Gruß
Loddar


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Bezug
gebr. rationale Funktion: Polynomdivision
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:58 Fr 11.02.2005
Autor: dominik


> Das mit der Polynomdivision klappt immer noch nicht:

[mm](x^3-7.75x^2+14x+4):(x-4)=x^2-3.75x-1[/mm]
[mm]x^3-4x^2[/mm]
[mm]-3.75x^2+14x+4[/mm]
[mm]-3.75x^2+15x[/mm]
[mm]-x+4[/mm]
[mm]-x+4[/mm]
[mm]0[/mm] Rest

Ich bringe die entsprechenden Terme nicht untereinander, aber vielleicht siehst du es trotzdem!

Viele Grüsse
dominik

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