Rekonstruktionsaufgabe

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mumba Auf diesen Beitrag antworten »
Rekonstruktionsaufgabe
Meine Frage:
Der Graph einer ganzrationalen Funktion f vom Grad 3 ist punktsymmetrisch zum Ursprung, geht durch den Punkt A(1/2) und hat x=1 eine waagerechte Tangente. Bestimme die Funktionsvorschrift der Funktion f.


Meine Ideen:
X=1
f(x)= ax^3+cx+d
f´(x)= 3ax^2+c
f"(x)=6ax


edit von sulo: Habe den Titel "Detektivaufgabe" in eine gängigere Formulierung geändert.
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Hallo mumba,

deine Ideen stimmen schon mal. Freude

Jetzt musst du nur noch die Bedingungen miteinbeziehen.

Die erste Bedingung: Funktion geht durch den Ursprung. Welche Gleichung kann man da aufstellen? Diese Bedingung ist Teil der Bedingung, dass die Funktion punktsymmetrisch ist. Deswegen hast du die Glieder mit geraden Exponenten schon weggelassen. Du kannst aber noch etwas schlussfolgern bezüglich der Parameter.

Mit freundlichen Grüßen.
Stefan_TM Auf diesen Beitrag antworten »
RE: detektivaufgabe
Hallo,

f(x)= ax^3+cx+d
ist falsch, wenn die Funktion punksymmetrisch, d. h ungerade ist.
Warum?

@Kasen75: The stage is yours!
mumba Auf diesen Beitrag antworten »
RE: detektivaufgabe
vlt f(0)=0 ??
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Das ist richtig. Freude

Jetzt setzt mal für x den Wert 0 in ein.

Was ergibt sich? Welche Schlussfolgerung kann man ziehen?
mumba Auf diesen Beitrag antworten »

f(0)=a^3+c+d
ich bin mir aber nicht sicher.
 
 
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Leider nicht.

Du hast für x den Wert 1 eingesetzt.

Setzt mal 0 ein.

mumba Auf diesen Beitrag antworten »

f(0)=d =0 ?
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

sehr gut. Freude

Also ist f(x) jetzt:

Welche Gleichung kannst du jetzt aufstellen bei dieser Bedingung:

Zitat:
..geht durch den Punkt A(1/2)...


und dieser Bedingung:

Zitat:
...hat x=1 eine waagerechte Tangente...


Stichwort: 1. Ableitung
mumba Auf diesen Beitrag antworten »

f´(x)=11 oder f´(x)=3ax^2+cx oder beides nicht -.-
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Leider nicht.

Ich nehme mal deine allgemeine Ableitung:



Wenn bei x=1 eine waagrechte Tangente ist, dann ist dort die Ableitung null.
Also folgende Bedingung:

Das kannst du mal auf die obige Gleichung übertragen. Für x einfach den Wert 1 einsetzen.

2. Bedingung: Punkt A(1/2)

Hier kannst du f(x) verwenden. Auch hier wieder für x den Wert 1 einsetzen. Es muss 2 herauskommen.
mumba Auf diesen Beitrag antworten »

f´(x)= 3a*1^2+c

f(x)=a^3+c Wie komme ich denn jetzt zu der 2, also zum Ergebnis ?
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »



Das stimmt im Prinzip. Es muss nur noch Null gesetzt werden:



Da ist, ergibt sich:



Damit hast du die erste Gleichung. Freude

Hier
Zitat:


hast du einen Schreibfehler. Es ist ja nicht , sondern

Diesen Ausdruck gleich 2 setzen. Das ist ja die Bedingung.
Dabei kannst du gleich eleminieren. So wie ich es bei oben getan habe.
mumba Auf diesen Beitrag antworten »

das verstehe ich nicht ganz.
ich glaube es kommt ungefähr die gleiche Gleichung raus, wie bei 1^2
also 3a+c=2
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich muss mich verbessern:

ich schrieb:
Zitat:
Es ist ja nicht , sondern


Das ist falsch. Es muss heißen:

Es ist ja nicht , sondern

Es ergibt sich also: a+c

Das muss man noch mit 2 gleichsetzen. Damit hast du die zweite Gleichung.

Das Gleichungssystem aus diesen beiden Gleichungen kannst du dann für a und b lösen.
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Das ist leider nicht richtig. Ich habe auch den falschen Term angegeben.

Du setzt es in die Funktion f(x) ein: ax^3+c*x=2

Setzt man hier 1 ein steht da: a+c=2.

Ich hoffe ich habe dich nicht vollends verwirrt. Kannst du denn nachvollziehen, wie ich jetzt auf die zweite Gleichung gekommen bin?
mumba Auf diesen Beitrag antworten »

also a*1^3+c*1=2 macht a+c=2 ok, das verstehe ich.
aber warum muss ich hier eine 1 einsetzen?
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Da du den Punkt Punkt A(1/2) hast. Steht in der Aufgabe.

x ist hier 1 und f(x) =2.
mumba Auf diesen Beitrag antworten »

sind wir jetzt fertig ? smile )
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Noch nicht ganz.

Du hast jetzt 2 Gleichungen:




Jetzt kann du mit dem Einsetzungsverfahren (oder einem anderen Verfahren) die Werte für die Parameter a und c bestimmen.
mumba Auf diesen Beitrag antworten »

a+c=2 /-c
a=2-c

3a+c=0
3(2-c)+c=0
6-2c=0 /+2c
6=2c /:2
c=3

3a+3=0 /-3
3a=-3 /:3
a=-1

c=3 und a=-1
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Perfekt. Freude

Wenn du jetzt die Werte für a und c in die Funktion: einsetzt, hast die gesuchte Funktion.

Ich habe mal die gesuchte Funktion als Bild angehängt.
mumba Auf diesen Beitrag antworten »

f(x)= -1*x^3+3*x das wars dann ne smile
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Genau, das wars. Freude

mumba Auf diesen Beitrag antworten »

war das viel.. aber geschafft smile )
ich danke dir, hast mir sehr geholfen. smile
Kasen75 Auf diesen Beitrag antworten »

Gerne. smile

War viel, aber du hast es am Ende gut hinbekommen. Freude

Ich wünsche Dir eine gute Nacht. Wink

Mit freundlichen Grüßen.
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