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Funktion: Waagerechte Tangente: Aufgabe 1
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:19 Mi 23.01.2008
Autor: mushkato

Aufgabe
Gegeben sei die Fukntion f: [mm] \IR [/mm] mit [mm] f(x)=\bruch{1}{4}x^{3}+bx^{2} [/mm] und b [mm] \varepsilon \IR [/mm]

Berechnen Sie alle x-Werte, für die f eine waagenrechte Tangente hat

Hier meine Lösung:

Waagerechte Tangente bedeutet: Steigung=0. Wenn in einem Punkt die Tangente waagerecht sein muss, dann muss an dieser Stelle die 1.Ableitung=0 sein.

[mm] f'(x)=\bruch{3}{4}x^{2} [/mm] + 2bx

f'(x)=0

[mm] \bruch{3}{4}x^{2}+2bx=0 [/mm]

[mm] x(\bruch{3}{4}x+2b)=0 [/mm]

[mm] $x_{1}^{0}=0$ $\bruch{3}{4}x=-2b$ [/mm]
                                                                                                                                                                                                          
                                                                     [mm] x_{2}^{0}=-\bruch{8}{3}b [/mm]  

Ist meine Lösung korrekt?

Gruß




        
Bezug
Funktion: Waagerechte Tangente: richtig
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:24 Mi 23.01.2008
Autor: Roadrunner

Hallo mushkato!


[daumenhoch] Richtig!


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
        
Bezug
Funktion: Waagerechte Tangente: Hoch- und Tiefpunkte von f
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:35 Mi 23.01.2008
Autor: mushkato

Aufgabe
Geben Sie für b>0 die x-Koordinaten der Hoch- und Tiefpunkte von f an. Was gilt füt b=0?

Meine Lösung:

[mm] f''(x)=\bruch{3}{2}x [/mm] + 2b

für [mm] x_{1}^{0}: [/mm] f''(x)= 2b , b>0 [mm] \Rightarrow [/mm] f''(x) > 0 [mm] \Rightarrow [/mm] Minimum - Tiefpunkt

für [mm] x_{2}^{0}: [/mm] f''(x)= [mm] -\bruch{3}{2} [/mm] . [mm] \bruch{8}{3}b [/mm] + 2b = -2b ,  b>0 [mm] \Rightarrow [/mm] f''(x) < 0 [mm] \Rightarrow [/mm] Maximum - Hochpunkt

für b=0:

f'(x) = [mm] \bruch{3}{4}x^2 [/mm]

f''(x) = [mm] \bruch{3}{2}x [/mm]

[mm] f'(x_{0}) [/mm] = 0  [mm] \Rightarrow [/mm] globales Maximum(?)

korrekt?

Bezug
                
Bezug
Funktion: Waagerechte Tangente: Korrektur
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:18 Mi 23.01.2008
Autor: Roadrunner

Hallo mushkato!



> für [mm]x_{1}^{0}:[/mm] f''(x)= 2b , b>0 [mm]\Rightarrow[/mm] f''(x) > 0
> [mm]\Rightarrow[/mm] Minimum - Tiefpunkt

[ok]

  

> für [mm]x_{2}^{0}:[/mm] f''(x)= [mm]-\bruch{3}{2}[/mm] . [mm]\bruch{8}{3}b[/mm] + 2b =
> -2b ,  b>0 [mm]\Rightarrow[/mm] f''(x) < 0 [mm]\Rightarrow[/mm] Maximum -  Hochpunkt

[ok]

  

> für b=0:
>  
> f'(x) = [mm]\bruch{3}{4}x^2[/mm]
>  
> f''(x) = [mm]\bruch{3}{2}x[/mm]

[ok]

  

> [mm]f'(x_{0})[/mm] = 0  [mm]\Rightarrow[/mm] globales Maximum(?)

Der Wert der 2. Ableitung stimmt. Aber nicht die Schlussfolgerung.

Mit $f''(x) \ = \ 0$ ist nämlich keine Aussage möglich, ob es sich hierbei um einen Hoch- oder Tiefpunkt handelt.

Dafür musst Du nun untersuchen, ob an der Stelle [mm] $x_0 [/mm] \ = \ 0$ ein Vorzeichenwechsel bei der ersten Ableitung auftritt.


Gruß vom
Roadrunner


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