Extremwertaufgabe

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sandy32 Auf diesen Beitrag antworten »
Extremwertaufgabe
Meine Frage:
gegeben ist die Funktion f mit f(x)= -e^x - 2e^-x + 4,5 mit Kurve K.
P(u|f(u)) liegt für 0<u<ln4 auf K. Die Parallelen zu den Koordinatenachsen durch P begrenzen mit den Achsen ein Rechteck. Für welchen Wert von u wird der Umfang des Rechtecks extremal?

Meine Ideen:
ich weiß, dass ich für die Berechnung von u die Ableitun brauche, aber komm dann trotzdem nicht weiter, wie ich u ausrechnen soll unglücklich

-> f´(x)= -e^x + 2e^-x

kann mir jemand ein Tipp geben wie ich vorgehen muss...wär sehr hilfreich
sandy32 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Extremwertaufgabe
kann mir keiner helfenn?????
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Bitte nicht drängeln Wink

Zitat:
ich weiß, dass ich für die Berechnung von u die Ableitun brauche


Jedoch nicht die Ableitung von f sondern die Ableitung der Zielfunktion, die es nun erstmal zu bestimmen gilt.
Da es um den Umfang U in Abhängigkeit von u geht, musst du dir nun überlegen wie eine Funktion U(u) lauten könnte, welche jedem u (mit den obigen Einschränkungen) den Umfang des entsprechenden Rechtecks zuordnet.

1) Mache dir eine Skizze zum Sachverhalt
2) Wie lautet die Formel zur Berechnung des Umfangs eines Rechtecks ?
3) Wie kann man hier die Seiten des Rechtecks durch u ausdrücken ?
sandy32 Auf diesen Beitrag antworten »

umfang eines rechtecks:
u=2a + 2b

die seiten mit u ausdrücken:
U(u)= 2*u + 2* f(u)

und daraus dann die ableitung?
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Ja, so geht es Freude
sandy32 Auf diesen Beitrag antworten »

U(u)= 2*u + 2* (-e^u - 2e^-u + 4,5)

ist die aufgabe dann fertig wenn ich diese gleichung einfach nach u auflöse ?
oder muss ich mit der ableitung noch etwas machen?
 
 
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Du musst untersuchen für welches u der Umfang extrem (also maximal oder minimal groß) wird ---> Extrempunkt bestimmen
sandy32 Auf diesen Beitrag antworten »

achso ok, also einfach hochpunkt von dieser gleichung ausrechnen...
sandy32 Auf diesen Beitrag antworten »

ich hab die ableitung ausgerechnet :
U´(u)= 2 - 2e^u + 4e^-u

aber wenn ich das gleich Null setze habe ich schwierigkeiten die gleichung nach u aufzulösen wegen dem 4e^-u..muss man des einfach mit dem ln machen?
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Benutze die Substitution
Das führt dich im Endeffekt auf eine quadratische Gleichung.
sandy32 Auf diesen Beitrag antworten »

wenn ich die substitution anwende bekomme ich das hier :
0 = -z + 4z + 2

aber was passiert eigentlich mit dem Minus hier: 4e^-u
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

sandy32 Auf diesen Beitrag antworten »

hab für u = ln2

vielen dank für die hilfe Freude Wink
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Genau, das sollte passen smile

Vergiss nur nicht z.B. mit Hilfe der 2. Ableitung noch zu zeigen, dass hier auch wirklich ein Extrempunkt vorliegt, denn die Nullstellen der 1. Ableitung sind nur mögliche Extremstellen, ob hier auch wirklich ein Extrempunkt vorliegt muss man dann noch prüfen.
sandy32 Auf diesen Beitrag antworten »

ja das hab ich auch gemacht..hab u in die 2.ableitung eingefügt kommt dann -6 raus ist also ein HP..der Punkt stimmt dann also so

nochmals dankeeee Freude
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Prima, dann haben wir ja alles.

Viel Erfolg weiterhin Wink
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