Größte Steigung / stärkstes Gefälle gesucht

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d77p Auf diesen Beitrag antworten »
Größte Steigung / stärkstes Gefälle gesucht
Folgende Funktion ist gegeben:


Nun soll ich die beiden Punkte ermitteln, in denen die größte Steigung bzw. das stärkste Gefälle erreicht wird. Wie kann ich da herangehen?
JdPL Auf diesen Beitrag antworten »

Dafür musst du die Extremstellen der ersten Ableitung berechnen.
(Also notwendige Bedingung: zweite Ableitung = 0; hinreichende Bedingung: dritte Ableitung ungleich 0)

zu den Ableitungsregeln:
f(x)=u*v
f'(x)=u'*v+u*v'
und
f(x)=g(h(x))
f'(x)=h'(x)*g'(x)
Q-fLaDeN Auf diesen Beitrag antworten »

Bitte berichtige die Kettenregel.
JdPL Auf diesen Beitrag antworten »

Entschuldigung, selbstverständlich meinte ich mit g'(x) die äußere Ableitung g'(h(x)), also
f(x)=g(h(x))
f'(x)=h'(x)*g'(h(x))
d77p Auf diesen Beitrag antworten »

1.Ableitung:


2.Ableitung:


3.Ableitung:



Extremstellen der 1.Ableitung:




Das sind dann ja auch die x-Werte der Wendepunkte. Wird in den Wendepunkten auch die größte Steigung bzw. das stärkste Gefälle erreicht?
JdPL Auf diesen Beitrag antworten »

Wenn der Wendepunkt kein Sattelpunkt ist, müsste am Wendepunkt auch die größte Steigung bzw. das stärkste Gefälle sein.
 
 
d77p Auf diesen Beitrag antworten »

Die Steigung ist bei der Funktion nur in den Punkten und gleich 0.

Also sind die Wendepunkte definitiv die Punkte mit der größten Steigung bzw. dem stärksten Gefälle?
JdPL Auf diesen Beitrag antworten »

Da die Krümmung darüber Auskunft gibt, ob die Steigung sinkt oder fällt, muss die Steigung ein lokales Extrema an einem Wendepunkt haben.
d77p Auf diesen Beitrag antworten »

Wenn ich mir die Funktion nähe betrachte, dann sind die Wendepunkte nicht die Punkte mit der größten Steigung bzw. dem stärksten Gefälle.

Edit (mY+): Links zu externem Bildcontainer gelöscht. Lade dein Bild statt dessen direkt ins Board hoch!

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Q-fLaDeN Auf diesen Beitrag antworten »

So ist es. Ich weiss auch nicht wie JdPL auf die Idee mit den Wendepunkten gekommen ist.

Ich würde denjenigen Punkt P(x|f(x)) suchen, in dem die Steigung der Tangente maximal ist. Wie man hierbei vorgeht, kann ich dir aber auch noch nicht sagen :/
JdPL Auf diesen Beitrag antworten »

Stimmt; Das stärkste Gefälle ist im Punkt x= -unendlich
(Deswegen habe ich auch lokales Extrema geschrieben)

Am Anfang habe ich noch gar nicht von Wendepunkten gesprochen; Aber die Extrempunkte der Steigung fallen aufgrund der notwendigen und hinreichenden Bedingungen auf die Wendepunkte der Funktion
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Q-fLaDeN
...
Ich weiss auch nicht wie JdPL auf die Idee mit den Wendepunkten gekommen ist.

Ich würde denjenigen Punkt P(x|f(x)) suchen, in dem die Steigung der Tangente maximal ist. Wie man hierbei vorgeht, kann ich dir aber auch noch nicht sagen :/


Es IST ein Wendepunkt! In den Wendepunkten nimmt die Steigung der Tangente ein Extremum an. Deswegen wird dort eben auch die 2. Ableitung Null.

mY+
d77p Auf diesen Beitrag antworten »

Man kann doch aber eindeutig sehen, dass das stärkste Gefälle im 2. oder 3. Quadranten zu finden ist. Hier ist aber kein Wendepunkt.
JdPL Auf diesen Beitrag antworten »

Bei -unendlich ist ein Extremum der Steigung (Absoluter Tiefpunkt der 1.Ableitung)...
Das hättest du auch sehen können, wenn du die erste Ableitung gezeichnet hättest!
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Richtig, die Aussage mit dem Wendepunkt gilt nur bei relativen Extrema der 1. Ableitung. Bei absoluten Extrema (bzw. Randextrema) muss das Defintionsintervall gegeben sein und daraufhin untersucht werden.

mY+
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