Kubische Parabel

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Yuki Auf diesen Beitrag antworten »
Kubische Parabel
Hallo,
eine kubische Parabel geht durch den Nullpunkt. Ihre Tangente im Wendepunkt hat P(2;1) hat die Steigung m=-1.5.
Bestimmen Sie die Funktongleichung dieser Aufgabe:
ich weiß, dass
f(2)=1
f'(2)=0
f''(2)=-1.5

ax³+bx²+cx+d

d=0, fällt weg, da sie durch den Nullpunkt geht.

1)
a*(2)³+b*(2]²+c*[2]=1

8a+4b+2c=1

2)
a*(2)³+b*(2]²+c*[2]=0

8a+4b+2c=0

3)
a*(2)³+b*(2]²+c*[2]=-1.5

8a+4b+2c=-1.5

Ich will das jetzt mit dem Gaußschen Verfahren lösen.

a b c y

I 8 4 2 1
II 8 4 2 0
III 8 4 2 -1.5

I-II
0 0 0 1

II-III
0 0 0 1.5

(I-II)-(II-III)
0 0 0 0.5

ich kann die Funktion nicht lösen, bei mir ergibt alles 0 und ich kann leider nicht durch 0 teilen.
kann mit bitte jemand bei der Aufgabe helfen?
danke
Seawave Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Kubische Parale
Zitat:
Original von Yuki
Hallo,
eine kubische Parabel geht durch den Nullpunkt. Ihre Tangente im Wendepunkt hat P(2;1) hat die Steigung m=-1.5.
Bestimmen Sie die Funktongleichung dieser Aufgabe:
ich weiß, dass
f(2)=1
f'(2)=0 f''(2)=-1.5

ax³+bx²+cx+d



Da hast du was vertauscht. Wie lautet die notwendige Bedingung für Wendestellen?
Und welche Ableitung gibt die Steigung der Tangenten an der Stelle 2 an?
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

Bei Wendestellen f''(x)=0
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Seawave
Da hast du was vertauscht. Wie lautet die notwendige Bedingung für Wendestellen?


Bei Wendestellen f''(x)=0, leider verstehe ich die Aufgabe nicht. Somit kann ich dir die Frage :Und welche Ableitung gibt die Steigung der Tangenten an der Stelle 2 an? , leider nicht beantworten.
Seawave Auf diesen Beitrag antworten »

Genau, das hast du schon richtig korrigiert, die zweite Ableitung muss bei Wendestellen 0 sein.

Die erste Ableitung gibt die Steigung des Funktionsgraphen an. Und die Tangente hat im Berührpunkt die gleiche Steigung wie der Graph.
Jetzt klar, worauf ich hinauswill?
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

Und die Tangente hat im Berührpunkt die gleiche Steigung wie der Graph.

Das heißt, sie ist ebenfalls m=-1.5, oder irre ich mich?
Jedoch weiß ich nicht, worauf du hinauswillst.
 
 
Seawave Auf diesen Beitrag antworten »

Richtig.
Wie kannst du diese Info jetzt in eine Gleichung packen?
Der Berührpunkt ist bei 2.
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

2=-1.5
2=a*(-1.5)³+b*(-1.5)²+c*(-1,5)
2=3.375a+2.25b-1.5c

ich tue mich da noch schwer, da wir erst heute damit angefangen haben, sorry
Seawave Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Yuki
2=-1.5 -nein! das ist nicht gleich!
2=a*(-1.5)³+b*(-1.5)²+c*(-1,5)
2=3.375a+2.25b-1.5c

ich tue mich da noch schwer, da wir erst heute damit angefangen haben, sorry


Ist doch kein Problem.
Was du jetzt gemacht hast, ist f(-1,5)=2 gesetzt.
Tatsächlich musst du aber die Gleichung
f'(2) = -1,5
aufstellen.
Denn:
Unser Berührpunkt hat den x-Wert 2. Hier hat die Tangente die Steigung -1,5. Also hat auch die erste Ableitung an der Stelle 2 den Wert -1,5.
Ist das nachvollziehbar für dich?

So, wir haben die Ausgangsfunktion:
f(x) = ax³ + bx² +cx
dann ist
f'(x)= 3ax² +2bx +c

Da setzen wir jetzt 2 für x ein und -1,5 für f'(x).
Dann erhalten wir unsere konkrete Gleichung.


P.S. Ich bin jetzt gleich offline, aber ich habe Equester beaurtragt, dir weiter zu helfen, er übernimmt gleich.
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

und wozu benötige ich die Punkte?
f(2)=1
f'(2)=0
?

Das mit der ersten Ableitung , habe ich verinnerlicht.
f(x) = ax³ + bx² +cx
dann ist
f'(x)= 3ax² +2bx +c
Equester Auf diesen Beitrag antworten »

Hi Yuki, ich habe gerade die Nachricht von Seawave erhalten. Verzeih die Verspätung.

Kommen wir zur Sache Augenzwinkern

f(2)=1 ist richtig. Das ist der Punkt P.
f`(2)=0 bedeutet aber, dass hier eine Tangente liegen muss, die die Steigung 0 hat.
-> Sattelpunkt oder Extrema ist die Folge.
Nichts davon steht in der Aufgabe. Im Gegenteil, die Steigung ist anders angegeben Augenzwinkern

Was aber kannst du über f''(2) sagen?


Dein Abschlusssatz ist korrekt Freude
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

Zur Frage a: bestimmen Sie die Funktionsgleichung
So, wir haben die Ausgangsfunktion:
f(x) = ax³ + bx² +cx
dann ist
f'(x)= 3ax² +2bx +c

Da setzen wir jetzt 2 für x ein und -1,5 für f'(x).

So kommt bei mir:
-1.5=12a+4b+c

so was nun?

@Equester, ich hätte eine bitte, kannst du mir bitte die Aufgabe in einem sauberen Schema lösen, damit ich es nachvollziehen kann, was mache ich zu erst, dann zweitens, drittens.

Aufgabe b lautet: Führen Sie eine vollständige Kurvendiskussion durch.
Equester Auf diesen Beitrag antworten »

Sry, Komplettlösungen gibt es nicht.
Wir erarbeiten das zusammen Augenzwinkern

Damit hast du eine Gleichung. Es müssen aber weitere folgen.
3 Unbekannte fordern 3 Gleichungen für Eindeutigkeit.

Wie also geht es weiter?
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

Was wäre wenn ich die
f'(x)= 3ax² +2bx +c
weiter ableiten würde
f''(x)=6ax+2b
und dann
f(2)=1
f'(2)=0
einsetzen würde, ich weiß jetzt nicht was ich nehmen soll.
Equester Auf diesen Beitrag antworten »

Ich erwähnte doch schon, dass f'(2)=0 falsch ist.
f(2)=1 hingegen kannst du nehmen.

Wendepunkt:
f''(x)=0
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

ok, dann setze ich für
f''(x)=6ax+2b
f(2)=1
2 für x ein und 1 für f''(x), und erhalte,
1=6a*(1)+2b
1=6a+2b

nun, wie du schon sagtest, ich brauche für die 3 unbekannte 3 Gleichungen.

Die eine lautet
I) -1.5=12a+4b+c
Die zweite leutet
II) 1=6a+2b

wie bekomme ich nun die dritte heraus?, vielleicht indem ich von f''(x)=6ax+2b wieder ableite? Das wäre dann f'''(x)=6a
Equester Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Yuki

2 für x ein und 1 für f''(x), und erhalte,
1=6a*(1)+2b


verwirrt Du sagst das richtige, machst aber das falsche Augenzwinkern

Du hast die erste Ableitung benutzt:
I) -1.5=12a+4b+c
Das ist die Steigung

Du hast die zweite Ableitung benutzt:
II) 1=6a+2b Muss noch verbessert werden.


Wie wärs wenn du noch die eigentliche Funktion nimmst mit der Information über P smile
f(x)=...

(d=0 hast du ja schon herausgefunden)

Du bist dran smile )
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Equester

Du hast die zweite Ableitung benutzt:
II) 1=6a+2b Muss noch verbessert werden.


Wie wärs wenn du noch die eigentliche Funktion nimmst mit der Information über P smile
f(x)=...



II) 1=6a*(2)+2b
1=12a+2b

Wie wärs wenn du noch die eigentliche Funktion nimmst mit der Information über P smile
f(x)=

meinst du etwa
f(x)=ax³+bx²+cx+d /d=fällt ja weg
f(x)=ax³+bx²+cx
p war ja 2;1, also 2 für x und 1 für f(x)

eine Frage zum Verständnis, woher weiß ich kann ich was benutzen soll/kann, ich habe ja geschrieben
f(2)=1
f'(2)=0
f''(2)=-1.5
diese stellen, hat der Lehrer vor dem Klingel angesagt.
Equester Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
II) 1=6a*(2)+2b
1=12a+2b


Das ist nun richtig.

Edit: Oder auch nicht. Siehe nächsten Post von mir


f(2)=1
f'(2)=0
f''(2)=-1.5

Das hat dein Lehrer so hoffentlich nicht gesagt. Ist nämlich falsch.
Er vllt dies gesagt?
f(2)=1
f'(2)=-1,5
f''(2)=0


Um das zu beantworten:
In der Aufgabenstellungen sind alle notwendigen Informationen versteckt.
Du kannst ja nicht einfach eine Gleichung zu f(5) aufstellen. Du weißt nichts
über x=5 Augenzwinkern

Sehr wohl hast du aber Informationen über f(0) und f(2).
Es ist deine Sache diese zu interpretieren (Wendestelle, Steigung, Punkt etc)

So verständlich? smile
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

Meine drei Gleichungen sind
I) -1.5=12a+4b+c
II) 0=12a+2b
III)1=8a+4b+2c


III)
ax³+bx²+cx mit hilfe von f(2)=1
f(x)=a*(2)³+b*(2)²+c*(2)
1=8a+4b+2c

wenn meine Gleichungen stimmen sollte, dann kann ich die Funktion Mittels Gaußschen Verfahren lösen.
Equester Auf diesen Beitrag antworten »

Edit:

Gleichung II) stimmt nicht -> f''(2)=0 Augenzwinkern

Wendepunktkriterium
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

ok, dich habe die drei Gleichungen nun genommen aufgelöst.
Nun habe ich als Funktionsgleichung
f(x)=0.5x³-3x²+4.5x

zum testen habe ich nun den den Punkt x=2 eingesetzt, es müsste 1 rauskommen, und das tut es auch.
Equester Auf diesen Beitrag antworten »

Schaut richtig aus Freude

Auch alles verstanden? Augenzwinkern

Sonst frag nach!
Yuki Auf diesen Beitrag antworten »

Meine Schwierigkeiten liegen im erkennen der Gleichungen, das lösen und einsetzen macht keine Probleme.

Hast du einen Tipp woran ich mir merken kann wo ich welchen Punkt einsetzen muss/kann?

Das wäre sehr hilfreich
Equester Auf diesen Beitrag antworten »

Wenn da steht "Punkt ..." Dann nimmst du f(x) und setzt ein.

Wendepunkt -> f''(x)=0

Extrema -> f'(x)=0

Steigung ist -> f(x)=?


So ein paar Sachen solltest du dir merken Augenzwinkern
Wenn du das dann ein paar mal gemacht hast, wirds zur Routine.
Nur manchmal sind die Aussagen gut verteckt:
Berührpunkt bei (0/0) beinhaltet zum Beispiel zwei Informationen:
f(0)=0
f'(0)=0 (Es muss sich um ein Extrema handeln...es berührt ja nur -> Steigung ist 0)

Üben, üben, üben smile
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