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Extremalprobleme, Rekonstruktion

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: berührt x-Achse, extremum, Ganzrationale Funktionen, p(0/2), x =2, y-Achse symmetrisch

 
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charlylakinoise

charlylakinoise aktiv_icon

18:38 Uhr, 22.09.2010

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Hallo Leute!
Ich habe 2 Aufgaben zum Thema Extremalprobleme.
Die erste:
Eine ganzrationale Funktion vierten Grades besitzt bei x=0 ein Extremum und bei x=-1 einen Sattelpunkt.Die Tangente bei x=1 hat die Gleichung y=48x-48.Wie lautet die Funktionsgleichung?

So bin ich an die Aufgabe drangegangen:

Ansatz für f:
F(x)=ax^4+bx^3+cx^2+dx+e
F'(x)=4ax^3+3bx^2+2cx+d
F''(x)=12ax^2+6bx+2c

Eigenschaften für f:
f'(-1)=0=e
f''(-1)=0=2c
(mir fehlen hier die restlichen Eigenschaften oder Terme)

Die zweite:
Der zur y-Achse symmetrische Graph einer ganzrationalen Funktion vierten Grades geht durch P(02) und hat bei x=2 ein Extremum.Er berührt dort die x-Achse.

Auch hier hab ich den Ansatz von f:
s.o

dann die Eigeschaften:
f(0)=e=2
f(2)=16a+8b+4c+2d+e=0
und auch hier fehlen mir Eigenschaften

Ich würde mich sehr freuen wenn ihr mir helfen könntet:-D)


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
advokata

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18:53 Uhr, 22.09.2010

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Die Funktion ist ja eine zur y-Achse achsensymmetrische Funktion, also lautet sie f(x)=ax4+bx2. (zur zweiten Aufgabe)
charlylakinoise

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19:08 Uhr, 22.09.2010

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wieso das denn?
eine die exponenten müssten wenn dann ungerade sein...
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BjBot

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19:21 Uhr, 22.09.2010

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Nein nur gerade Exponenten bleiben da.
Er hat allerdings noch was vergessen, es muss f(x)=ax4+bx2+c lauten.

bei 1) brauchst du noch das Extremum in x=0f'(0)=0 und die Tatsache, dass der Graph von f IN x=1 denselben Funktionswert und dieselbe Steigung wie die gegebene Gerade hat.
charlylakinoise

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19:36 Uhr, 22.09.2010

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heißt das für 2) dass ich die ableitungen von f(x)=ax^4+^bx^2+c nehmen muss?

und zur 1)das ist zwar jetzt wahrscheinlich dumm aber warum ist f'(1)=48?

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BjBot

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19:43 Uhr, 22.09.2010

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zu 2) Ja genau, eine Bedingung fehlt dir dann noch, denn wenn in x=2 eine Berührung mit der x-Achse vorliegt ist die Steigung an dieser Stelle ...

zu 1) Hast du die Lösungen eh schon vorliegen ? f'(1)=48 weil die Steigung an der Stelle x=1 der Steigung der gegebenen Tangente entspricht und der Faktor vor dem x gibt bei einer linearen Funktion der Form h(x)=mx+b immer die Steigung an.
charlylakinoise

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20:07 Uhr, 22.09.2010

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also gilt für 2)f(2)=16a+4b+c=0
charlylakinoise

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20:09 Uhr, 22.09.2010

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und die steigung an der stelle ist 0, also f'(2)=0
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BjBot

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20:14 Uhr, 22.09.2010

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So ist es.
charlylakinoise

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20:26 Uhr, 22.09.2010

Antworten
für die 2) hab ich das Ergebnis f(x)=18x4-1x2+2

aber für die 1) fehlt mir noch eine Angabe
ich habe
f'(-1)=0
F"(-1)=0
f'(1)=48
f'(0)=0


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BjBot

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20:36 Uhr, 22.09.2010

Antworten
Dieselbe Steigung wie die Gerade hast du.
Fehlt noch derselbe Funktionswert an dieser Stelle.
charlylakinoise

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20:39 Uhr, 22.09.2010

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heißt das f(1)=-48

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BjBot

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20:46 Uhr, 22.09.2010

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Nee.
Welchen y-Wert hat die Gerade denn an der Stelle x=1?
charlylakinoise

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20:48 Uhr, 22.09.2010

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y=48x-48?
charlylakinoise

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20:49 Uhr, 22.09.2010

Antworten
also y=0
charlylakinoise

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20:53 Uhr, 22.09.2010

Antworten
ist das richtig f(x)=48x4-48x2
Antwort
BjBot

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20:56 Uhr, 22.09.2010

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y=0 stimmt.
Deine Funktion jedoch nicht, denn offenbar gilt z.B. nicht f(0)=2
charlylakinoise

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20:59 Uhr, 22.09.2010

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ich finde aber meinen fehler nicht
charlylakinoise

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21:01 Uhr, 22.09.2010

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doch ich hab ihn

charlylakinoise

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21:08 Uhr, 22.09.2010

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jetzt hab ich raus a=-19231,b=33631 und -14431=c
charlylakinoise

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21:10 Uhr, 22.09.2010

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nein doch nicht a=192b=-336c=144
charlylakinoise

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21:13 Uhr, 22.09.2010

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das ist immer noch falsch kannst du mir bitte den lösungweg aufschreiben
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BjBot

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21:14 Uhr, 22.09.2010

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Also wegen f(0)=2 muss ja schonmal c=2 gelten

Die anderen beiden Gleichungen sind f(2)=016a+4b=-2 und f'(2)=032a+4b=0
charlylakinoise

charlylakinoise aktiv_icon

21:24 Uhr, 22.09.2010

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oh man bin ich doof
du redest von der 2 aufg. ich war bei der ersten sry
und vielen dank für deine hilfe^^
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BjBot

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21:34 Uhr, 22.09.2010

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Achso, ja weil du was von f(x)=48x4-48x2 und das ja nicht zur 1. Aufgabe mit dem Sattelpunkt passen kann dacht ich du sprichst wieder von 2) ;-)