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Horizontale bzw vertikale Tangente finden

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Differentiation

Funktionen

Tags: Differentiation, Funktion

 
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OphiuchuS

OphiuchuS

18:06 Uhr, 06.05.2010

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Hallo!

Ich habe folgende implizite Funktion vor mir liegen

f(x,y)=x2+4xy+16y2=27

und ich soll die Punkte bestimmen an denen diese Kurve horizontale bzw. vertikale Tangenten besitzt.

Ich habe keine klaren Vorstellungen wie ich das Problem angehen kann, ich weiß nur so viel

1) Eine horizontale Tangente hat den Anstieg 0

2) Eine vertikale Tangente hat den Anstieg

3) Falls gilt:

f(x0,y0)x=0

und

f(x0,y0)y0

dann liegt eine horizontale Tangente vor (was mir aber nichts nützt, da x0 und y0 unbekannt sind?) Die vertikale Tangente ergäbe sich durch vertauschen von = und

4) Wenn man implizit und nicht partiell ableitet dann ist

y'=0 horizontale Tangente

1y'=0 vertikale Tangente

Ich bin aber durch herumprobieren auf keine vernünftige Lösung (negative Wurzeln) gekommen, welchen Ansatzpunkt sollte ich wählen?


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
Tangente (Mathematischer Grundbegriff)
Sekante (Mathematischer Grundbegriff)
Differenzierbarkeit (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Antwort
johannes2010

johannes2010 aktiv_icon

13:50 Uhr, 08.05.2010

Antworten
1.Implizit
fx=2x+4y=0x=-2y
f(-2y,y)=4y2-8y2+16y2=27y=±32x=3

fy=4x+32y=0x=-8y
f(-8y,y)=64y2-32y2+16y2=27y=±34x=6

2.Explizit:

x2+4xy+16y2-27=0
x1,2=-2y±1216y2-4(16y2-27)

Anstatt jetzt zu Fragen wo dx/dy Null wird, kann man recht schnell sagen wann die Ableitung unendlich wird. Genau da, wo der Anteil unter der Wurzel Null wird.

16y2-4(16y2-27)=0
9-16y2=0
(3+4y)(3-4y)=0y=±34

Jetzt mit y:

16y2+4xy+x2-27=0
y1,2=-18x±13216x2-416(x2-27)

16x2-416(x2-27)=0
-x2+49=0x=±6
Frage beantwortet
OphiuchuS

OphiuchuS

14:56 Uhr, 08.05.2010

Antworten
Vielen Dank, auf die implizite Tour hatte ichs inzwischen auch schon rausgefunden aber die partielle war neu.