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Komplette Kurvendiskussion: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:09 Fr 28.01.2005
Autor: MIB

Hallo,

ich wollte mal fragen, ob es hier etwas gibt, eine Art Anleitung, wie man eine Kurvendiskussion komplett löst:

Definitionsbereich
Wertebereich
Verhalten  an den Rändern des Definitionsbereich
Schnittpunkt mit der x- und y- Achse
1 - 3 Ableitung
Extrempunkte, Wendestelle, Wendepunkt, Nullstellen

Hoffe dass das alles war

Ginbt es so eine Musterlösung, also damit man weiß wie man was machen muss??

DANKE

        
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:57 Fr 28.01.2005
Autor: Fugre


> Hallo,
>  
> ich wollte mal fragen, ob es hier etwas gibt, eine Art
> Anleitung, wie man eine Kurvendiskussion komplett löst:
>  
> Definitionsbereich
>  Wertebereich
>  Verhalten  an den Rändern des Definitionsbereich
>  Schnittpunkt mit der x- und y- Achse
>  1 - 3 Ableitung
>  Extrempunkte, Wendestelle, Wendepunkt, Nullstellen
>  
> Hoffe dass das alles war
>  
> Ginbt es so eine Musterlösung, also damit man weiß wie man
> was machen muss??
>  
> DANKE
>  

Hallo Michael,

ich werde es mal versuchen.
Also bei ganzrationalen Funktionen habe ich Folgendes gelernt:

(1) Definitionsbereich
(2) Symmetrie
(3) gemeinsame Punkte mit den Achsen
(4) Extrempunkte
(5) Monotonie
(6) Wendepunkte
(7) Krümmungsverhalten
(8) Verhalten am Rande des Definitionsbereich
(9) Wertetabelle
(10) Zeichnung

bei gebrochenrationalen Funktionen kamen dann noch diese Analysen dazu:
(1.1) Klassifizierung der Definitionslücken
(1.2) Erstellung einer Ersatzfunktion

(8.1) Asymptotenfunktion

Wir haben leider noch keine Musterlösung für eine Kurvendiskussion,
deshalb empfehle ich dir, einmal hier zu gucken: [guckstduhier]  []Kurvendiskussion

Liebe Grüße
Fugre

Bezug
                
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:01 Fr 28.01.2005
Autor: MIB

Wunderbar, so etwas in der Richtung hatte ich gesucht.

Mal gucken, vielleicht kann ich ja mal demnächst so eine Art Musterlösung verfassen.


DANKE

Bezug
                        
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: MatheBank-Betreuung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:57 Fr 28.01.2005
Autor: informix

Hallo MIB,

> Wunderbar, so etwas in der Richtung hatte ich gesucht.
>  
> Mal gucken, vielleicht kann ich ja mal demnächst so eine
> Art Musterlösung verfassen.
>  

Das wäre klasse! Dann wäre ich (mit wenigen Ausnahmen) nicht mehr allein beim Füllen der Datenbank.

Also: nur zu, wenn dir zu dem Bisherigen Verbesserungen einfallen, kannst du die Einträge kommentieren oder eine PM schreiben oder gleich verbessern.


Bezug
                                
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: @ informix
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:31 Fr 28.01.2005
Autor: MIB

Hallo,

ich schreibe erstmal wie ich mir die Schritte vorstelle, wollte Dich bitten da mal rüber zu gucken, wenn das so in Ordnung ist, wer soll es besser wissen als ein Lehrer?? (Ich darf doch Du sagen, oder??), werde ich das Ganze auch noch mal an einem Beispiel versuchen zu verdeutlichen.

1)    Definitionsbereich

2)    Achsen- oder punktsymmetrisch

3)    Das Verhalten für x --> + ∞  und x --> - ∞
4)    Achsenschnittpunkte (Sy, Sx)
5)    Mögliche und Tatsächliche Extremstellen
       (Fallunterscheidung)
6)    Wendepunkt
7)    Definitionsbereich

So, das wären meine Schritte, fehlt da noch was?

Bezug
                                        
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:59 Fr 28.01.2005
Autor: informix

Hallo MIB,
>  
> ich schreibe erstmal wie ich mir die Schritte vorstelle,
> wollte Dich bitten da mal rüber zu gucken, wenn das so in
> Ordnung ist, wer soll es besser wissen als ein Lehrer??
> (Ich darf doch Du sagen, oder??) [ok], werde ich das Ganze auch
> noch mal an einem Beispiel versuchen zu verdeutlichen.
>  
> 1)    Definitionsbereich, insbesondere Lücken
> 2)    Achsen- oder punktsymmetrisch
> 3)    Das Verhalten für x [mm] \rightarrow [/mm] + [mm] \infty [/mm]  und x [mm] \rightarrow [/mm] - [mm] \infty [/mm]
> 4)    Achsenschnittpunkte [mm] (S_y, S_x) [/mm]
>  5)    Mögliche und Tatsächliche Extremstellen  (Fallunterscheidung)
>  6)    Wendepunkt
>  7)    Definitionsbereich siehe oben,  eher: Wertebereich
>  
> So, das wären meine Schritte, fehlt da noch was?
>  

sicherlich die Zeichnung, aber das meinst du wohl nicht. ;-)
Dafür kannst du übrigens auch []FunkyPlot nehmen! Jedenfalls zur schnellen Übersicht.
Dabei darft du die Zeichnungen "von Hand" aber nicht vernachlässigen, denn bei Klausuren hast du ja keinen PC! ;-)

Klick mal auf meine Formeln, damit du siehst, wie ich sie geschrieben habe.


Bezug
                                                
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: Beispiel
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:43 Fr 28.01.2005
Autor: MIB

Bitte mal auf Fehler durchsuchen, danke


Zunächst einmal etwas Allgemeines:

Errechnung eines Extrempunktes:

1)

f'(x) = 0

Ist die Bedingung erfüllt, liegt eine mögliche Extremstelle vor.
Ist die Bedingung nicht erfüllt, gibt es keinen Extrempunkt.

2)

f''(x) [mm] \not= [/mm] 0

Ist diese Bedingung erfüllt, liegt ein Extrempunkt vor.
Ist diese Bedingung nicht erfüllt, dann ist keine Aussage über den Extrempunkt möglich.
--> Dann Prüfung mittels Vorzeichenwechsel-Kriterium bei f'(x)

Kurvendiskussion:

Ich mache erstmal die 3 Ableitungen:

f (x) = [mm] 3x^4 [/mm] - [mm] 8x^3 [/mm] + [mm] 6x^2 [/mm]
f'(x) = [mm] 12x^3 [/mm] - [mm] 24x^2 [/mm] + 12x
f''(x) = [mm] 36x^2 [/mm] - 48x + 12
f'''(x) = 72x - 48

Erklärung:

Mann nimmt die Hochzahl mal den Wert vor dem x, hier 3*4 = 12. Dabei verringert sich der Exponent (Hochzahl) um jeweils eins. Also aus 4 wird 3.
Das macht man der ganzen Funktion.
8*3 = 24, aus dem Exponenten 3 wird 2.
6*2 = 12, aus dem Exponenten 2 wird 1, also x, da x = [mm] x^1 [/mm]
Dann das Gleiche mit der 1 Ableitung, damit man die zweite Ableitung bekommt und dann mit der zweiten, damit man die dritte erhält (Hier fällt das Absolutglied weg, das ist in diesem Fall die 12 und bei 48x fällt das x weg)

1) Definitionsbereich


D = [mm] \IR [/mm]

2) Verhalten im Unendlichen:

für x --> + [mm] \infty [/mm] gilt f(x) --> + [mm] \infty [/mm]
für x --> - [mm] \infty [/mm] gilt f(x) --> + [mm] \infty [/mm]


Einfach für x einen hohen Wert einsetzen, einmal positiv, einmal negativ

3) Symmetrieverhalten:

kein Symmetrieverhalten zu erkennen, da gerade und ungerade Exponenten zu vorhanden.

Erklärung:

Achsensymmetrisch, wenn alle Exponenten von x GERADE sind [mm] (x^2, x^4, x^6...) [/mm]
Punktsymmetrisch, wenn alle Exponenten von x UNGERADE sind [mm] (x^1, x^3, x^5...) [/mm]
Keine Symmetrie zu erkennen, wenn UNGERADE und GERADE Exponenten vorhanden sind [mm] (x^4, x^3, x^2...) [/mm]

4) Achsenschnittpunkte:

a) Schnittpunkt mit der y-Achse:

x = 0

f(0) = 3*0-8-0*6-0
f(0) = 0

Sy(0/0)

b) Schnittpunkt mit der x-Achse

f(x) = 0
0 = [mm] 3x^4 [/mm] - [mm] 8x^3 [/mm] + [mm] 6x^2 [/mm]
[mm] x^2 (3x^2 [/mm] - 8x + 6) = 0
[mm] x_1/2 [/mm] = 0 v [mm] 3x^2 [/mm] - 8x + 6 = 0 / : 3
[mm] x^2 [/mm] - [mm] 2\bruch{2}{3}x [/mm] + 2

Nun wenden wir die pq-Formel an:

[mm] x_1/2 [/mm] = - [mm] \bruch{p}{2} \pm \wurzel{\bruch{p}{2^2}-q} [/mm]
[mm] x_1/2 [/mm] = 2 [mm] \bruch{2}{3}\pm \wurzel{-\bruch{p}{2}^2 -2} [/mm]
[mm] x_1/2 [/mm] = [mm] \bruch{8}{9}\pm \wurzel- 5\bruch{1}{9} [/mm]

5)

f'(x) = [mm] 12x^3 [/mm] - [mm] 24x^2 [/mm] + 12x
0 = [mm] 12x^3 [/mm] - [mm] 24x^2 [/mm] + 12x
0 = [mm] x(12x^2 [/mm] - 24x + 12)
[mm] x_1 [/mm] = 0 v [mm] 12x^2 [/mm] - 24x +12 / : 12
[mm] x^2 [/mm] - 2x + 1

Nun wieder die pq-Formel:

[mm] x_2/3 [/mm] = 1 [mm] \pm \wurzel{1 - 1} [/mm]
[mm] x_2/3 [/mm] = 1 [mm] \pm [/mm] 0
[mm] x_2/3 [/mm] = 1 mögliche Extremstellen
f''(x) = [mm] 36x^2 [/mm] - 48x + 12 (Gleiche Schritte wie eben, durch 2, dann pq-Formel)

f'(- 0,1) = -1,452

f'(0,1) = +0,972

VZW bei x = 0 f'(0,9) = + 0,108 kein VZW, keine Extremstelle
f'(1,1) = 0,13 kein VZW, keine Extremstelle

f''(x) = [mm] 36x^2 [/mm] - 48x + 12
f''(0) = 36 * [mm] 0^2 [/mm] * 48 * 0 + 12
f''(0) = 12 > 0 TP
f''(1) = 36 * [mm] 1^2 [/mm] - 48 * 1 + 12
f''(1)= 0 keine Aussage möglich
f(0) = 3 * [mm] 0^4 [/mm] - [mm] 8^3 [/mm] + 6 * [mm] 0^2 [/mm]
f(x) = 0

TP (0/0)

f'''(1) = 24 [mm] \not= [/mm] 0

[mm] f'''(\bruch{1}{3}) [/mm] = - 24 [mm] \not= [/mm] 0 WS f''(x) = 0
0 = 36 [mm] x^2 [/mm] - 48x + 12 / : 36
0 = [mm] x^2 [/mm] - [mm] \bruch{4}{3}x [/mm] + [mm] \bruch{1}{3} [/mm]

pq-Formel

[mm] x_1/2 [/mm] = [mm] \bruch{2}{3} \pm \wurzel\bruch{2}{3}^2 [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]
[mm] x_1/2 [/mm] = [mm] \bruch{2}{3}\pm \wurzel \bruch{1}{9} [/mm]
[mm] x_1/2 [/mm] = [mm] \bruch{2}{3}\pm \bruch{1}{3} [/mm]
[mm] x_1 [/mm] = [mm] \bruch{2}{3} [/mm] + [mm] \bruch{1}{3} [/mm]
[mm] x_1 [/mm] = 1
[mm] x_2 [/mm] = [mm] \bruch{2}{3} [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm]
[mm] x_2 [/mm] = [mm] \bruch{1}{3} [/mm]

Beides [mm] (x_1/2) [/mm] sind mögliche Wendepunkte

SP.: Bedingung kommt noch

x = 1 SP (1/1)
x = [mm] \bruch{1}{3} [/mm] Kein SP

7)
Wertebereich


[mm] \IW [/mm] = [mm] \IR_0^+ [/mm]

8) Zeichnung:

Kommt später

Bezug
                                                        
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:23 Fr 28.01.2005
Autor: informix

Hallo MIB,
>
> Zunächst einmal etwas Allgemeines:
> Errechnung eines Extrempunktes:
> 1)
> f'(x) = 0
> Ist die Bedingung erfüllt, liegt eine mögliche Extremstelle vor. [ok]

Das ist die notwendige Bedingung für einen Extrempunkt.

>  Ist die Bedingung nicht erfüllt, gibt es keinen Extrempunkt.
> 2)
> f''(x) [mm]\not=[/mm] 0
> Ist diese Bedingung erfüllt, liegt ein Extrempunkt vor.

Das ist die hinreichende Bedingung für einen Extrempunkt.

>  Ist diese Bedingung nicht erfüllt, dann ist keine Aussage
> über den Extrempunkt möglich.
>  --> Dann Prüfung mittels Vorzeichenwechsel-Kriterium bei  f'(x) [ok]

>  
> Kurvendiskussion:
> Ich mache erstmal die 3 Ableitungen:

[mm] f (x) = 3x^4 - 8x^3 + 6x^2 [/mm]
[mm]f'(x) = 12x^3 - 24x^2 + 12x [/mm]

>  f''(x) = [mm]36x^2[/mm] - 48x + 12
>  f'''(x) = 72x - 48

Wenn du den ganzen Term mit [ mm]... [/ mm] einklammerst, sieht es professioneller und einheitlicher aus.
  

> Erklärung:
>  
> Mann nimmt die Hochzahl mal den Wert vor dem x, hier 3*4 =
> 12. Dabei verringert sich der Exponent (Hochzahl) um
> jeweils eins. Also aus 4 wird 3.
>  Das macht man der ganzen Funktion.
>  8*3 = 24, aus dem Exponenten 3 wird 2.
>  6*2 = 12, aus dem Exponenten 2 wird 1, also x, da  [mm]x = x^1[/mm]
>  Dann das Gleiche mit der 1 Ableitung, damit man die zweite
> Ableitung bekommt und dann mit der zweiten, damit man die
> dritte erhält (Hier fällt das Absolutglied weg, das ist in
> diesem Fall die 12 und bei 48x fällt das x weg)

na, über die Formulierung kann man streiten. ;-) aber [ok]  

> 1)
> Definitionsbereich

Das geht kürzer mit zwei []um das Stichwort:  MBSchluesselwort

>
> D = [mm]\IR[/mm]
>  
> 2) Verhalten im Unendlichen:
> für x --> + [mm]\infty[/mm] gilt f(x) --> + [mm]\infty[/mm]
>  für x [mm] \rightarrow [/mm] -[mm]\infty[/mm] gilt f(x) [mm] \rightarrow [/mm] +[mm]\infty[/mm]
>  
> Einfach für x einen hohen Wert einsetzen, einmal positiv, einmal negativ
>  
> 3) Symmetrieverhalten:
>
> kein Symmetrieverhalten zu erkennen, da gerade und ungerade
> Exponenten zu vorhanden. [ok]
>  
> Erklärung:  [ok]
>  
> Achsensymmetrisch, wenn alle Exponenten von x GERADE sind
> [mm](x^2, x^4, x^6...)[/mm]
>  Punktsymmetrisch, wenn alle Exponenten
> von x UNGERADE sind [mm](x^1, x^3, x^5...)[/mm]
>  Keine Symmetrie zu
> erkennen, wenn UNGERADE und GERADE Exponenten vorhanden
> sind [mm](x^4, x^3, x^2...)[/mm]
>  
> 4) Achsenschnittpunkte:
> a) Schnittpunkt mit der y-Achse:
> x = 0
>  
> f(0) = 3*0-8-0*6-0
>  f(0) = 0
> Sy(0/0) [ok]
>  
> b) Schnittpunkt mit der x-Achse
> f(x) = 0
>  [mm]0 = 3x^4 - 8x^3 + 6x^2[/mm]
>  [mm]x^2 (3x^2[/mm] - 8x + 6) = 0
>  [mm]x_{1/2} = 0 \vee 3x^2 - 8x + 6 = 0[/mm] | : 3

[mm]x^2 - \bruch{8}{3}x + 2 \green{=0}[/mm]

> Nun wenden wir die pq-Formel an:

bis hierher habe ich keine Fehler gefunden [daumenhoch]  
[mm]x_{1/2} = - \bruch{p}{2} \pm \wurzel{\left( \bruch{p}{2}\right)^2 -q}[/mm]
[mm]x_{1/2} = \bruch{4}{3}\pm \wurzel{ \left( \bruch{4}{3}\right)^2 - 2}[/mm]
[mm]x_{1/2} = \bruch{4}{3}\pm \wurzel{\bruch{16}{9}-2}[/mm]
Diskriminante ist <0 [mm] \Rightarrow [/mm] keine weiteren Nullstellen.
benutze keine gemischten Zahlen,
sondern lieber unechte Brüche wie [mm] $\bruch{4}{9}$ [/mm]
und wenn du malnehmen willst, mach auch einen Malpunkt *


[mussweg] [gutenacht] .. ich mache morgen früh weiter ;-)
aber hier schon mal eine Zeichnung ;-) zur Belohnung!
[Dateianhang nicht öffentlich]

> 5)
>
> f'(x) = [mm]12x^3[/mm] - [mm]24x^2[/mm] + 12x
>  0 = [mm]12x^3[/mm] - [mm]24x^2[/mm] + 12x
>  0 = [mm]x(12x^2[/mm] - 24x + 12)

[mm]x_1[/mm] = 0 [mm] \vee 12x^2 [/mm] - 24x +12=0  [/mm] | : 12
[mm]x^2 - 2x + 1=0 [/mm]

>  
> Nun wieder die pq-Formel:

oder besser mit der Binomischen Formel:
[mm]x^2 - 2x + 1=0 = (x-1)^2[/mm]
[mm] \Rightarrow $x_E [/mm] = 1$ Kandidaten für Extremstellen

> [mm]x_2/3[/mm] = 1 [mm]\pm \wurzel{1 - 1}[/mm]
>  [mm]x_2/3[/mm] = 1 [mm]\pm[/mm] 0
>  [mm]x_2/3[/mm] = 1 mögliche Extremstellen

einsetzen in f''(x) als hinreichende Bedingung:
$f''(1) = 0 $ [mm] \Rightarrow [/mm] Wendepunkt? Keine endgültige Entscheidung.

>  f''(x) = [mm]36x^2[/mm] - 48x + 12 (Gleiche Schritte wie eben,
> durch 2, dann pq-Formel) wozu dies hier?

Vorzeichenwechselkriterium für f' bei 0 und 1.
f'(- 0,1) = -1,452  < 0
f'(0,1) = +0,972 > 0
VZW bei x = 0 [mm] \Rightarrow [/mm] Extremstelle bei [mm] x_E [/mm] = 0
f'(0,9) = + 0,108
f'(1,1) = 0,13
kein VZW, keine Extremstelle
es reicht auf  Vorzeichen zu prüfen

> f''(x) = [mm]36x^2[/mm] - 48x + 12
>  f''(0) = 36 * [mm]0^2[/mm] * 48 * 0 + 12
>  f''(0) = 12 > 0 TP

>  f''(1) = 36 * [mm]1^2[/mm] - 48 * 1 + 12
>  f''(1)= 0 keine Aussage möglich
>  f(0) = 3 * [mm]0^4[/mm] - [mm]8^3[/mm] + 6 * [mm]0^2[/mm]
>  f(x) = 0
>  
> TP (0/0)
>  
> f'''(1) = 24 [mm]\not=[/mm] 0
>  
> [mm]f'''(\bruch{1}{3})[/mm] = - 24 [mm]\not=[/mm] 0 WS f''(x) = 0
>  0 = 36 [mm]x^2[/mm] - 48x + 12 / : 36
>  0 = [mm]x^2[/mm] - [mm]\bruch{4}{3}x[/mm] + [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
>  
> pq-Formel
>  

[mm]x_{1/2}= \bruch{2}{3} \pm \wurzel\(bruch{2}{3})^2[/mm] -

> [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
>  [mm]x_1/2[/mm] = [mm]\bruch{2}{3}\pm \wurzel \bruch{1}{9}[/mm]

[mm]x_1/2 = \bruch{2}{3}\pm \bruch{1}{3}[/mm]

>  [mm]x_1[/mm] = [mm]\bruch{2}{3}[/mm] +
> [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
>  [mm]x_1[/mm] = 1
>  [mm]x_2[/mm] = [mm]\bruch{2}{3}[/mm] - [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
>  [mm]x_2[/mm] = [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
>  
> Beides [mm](x_1/2)[/mm] sind mögliche Wendepunkte
>  
> SP.: Bedingung kommt noch
>  
> x = 1 SP (1/1)
>  x = [mm]\bruch{1}{3}[/mm] Kein SP
>  
> 7) MBWertebereich
>
> [mm]\IW = \IR_0^+[/mm]
>  
> 8) Zeichnung:
>  
> Kommt später

[Dateianhang nicht öffentlich]
Fazit:
mathematisch alles richtig, nur die Schreibweise kannst du noch verbessern. ;-)
Wenn du am Anfang und am Ende jeder Formel nur ein [ mm] ...[ /mm ] setzt, werden auch die Formeln im Editor leichter lesbar und du erkennst Klammersetzungen leichter.
Bei den Kriterien für Extremstellen und Wendestellen hast du noch Probleme, die Übersicht zu behalten.
Im allgemeinen reicht es, das Kriterium "mit der nächsthöheren Ableitung =0" zu prüfen, nur wenn das zu keinem brauchbaren Ergebnis führt, wende das VzW-Kriterium an.
Klasse gemacht! [super]
  

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Bezug
                                                                
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:34 Sa 29.01.2005
Autor: MIB

Wunderbar

Ich werde demnächst meinen Beitrag noch mal edieren und dann die Formeln in [mm]../mm] umwandeln, aber das braucht noch ein paar Tage, da ich mich für Montag erstmal auf meine EDV-Klausur einstellen muss.

Bis die Tage...

Bezug
                                                                        
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: viel Erfolg
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:08 Sa 29.01.2005
Autor: informix


> Wunderbar
>  
> Ich werde demnächst meinen Beitrag noch mal edieren und
> dann die Formeln in [mm]../mm] umwandeln,

naja, denk lieber beim nächsten Beitrag gleich dran; die Formeln sind ja lesbar, einige habe ich schon umgewandelt, den Rest kannst du auch so lassen. Allenfalls zu Übungszecken ;-)

Vielleicht mit einer unserer MBÜbungsaufgaben?

> aber das braucht noch ein paar Tage, da ich mich für Montag erstmal auf meine EDV-Klausur einstellen muss.

Bis die Tage...

Keine  Eile, Klausuren gehen natürlich vor!

Viel Erfolg dabei. [daumenhoch]

Bezug
                                                                                
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: Danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:37 Sa 29.01.2005
Autor: MIB

Denke mal, dass ich die Klausur gut hinbekomme.

Bezug
                                                                                        
Bezug
Komplette Kurvendiskussion: Bitte um Prüfung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:40 Di 01.02.2005
Autor: MIB

Hallo,

ich habe nun ein weiteres Beispiel gerechnet, bitte mal drüber gucken, bzw. unten Nr 5,6 bräuchte ich mal Hilfe, da ich nicht weis wie es weiter gehen soll.

f(x) = [mm] x^3 [/mm] + [mm] x^2 [/mm] - 2x
f'(x) = [mm] 3x^2 [/mm] + 2x - 2
f''(x) = 6x + 2
f'''(x) = 6

1) Definitionsbereich

D = [mm] \IR [/mm]

2) Verhalten im Unendlichen

für x  [mm] \to [/mm] +  [mm] \infty [/mm] gilt, f(x) [mm] \to [/mm] +  [mm] \infty [/mm]
für x [mm] \to [/mm] -  [mm] \infty [/mm] gilt, f(x) [mm] \to [/mm] -  [mm] \infty [/mm]

3) Symmetreiverhalten

Keine Symmetrie zu erkennen, da gerade und ungerade Exponenten vorhanden.

4) Achsenschnittpunkte

a) Schnittpunkt mit der y-Achse

f (0) = [mm] 0^3 [/mm] + [mm] 0^2 [/mm] - 2 * 0
f (0) = 0

Sy(0/0)

b) Schnittpunkt mit der x-Achse

f(x) = 0
0 = [mm] x^3 [/mm] + [mm] x^2 [/mm] - 2x

-2x [mm] (-\bruch{1}{2}x^2 [/mm] - [mm] (-\bruch{1}{2}x) [/mm] + 1)

[mm] x_1 [/mm] = 0

- [mm] \bruch{1}{2}x^2 [/mm] - [mm] (-\bruch{1}{2}x) [/mm] + 1 = 0 / : [mm] (-\bruch{1}{2}) [/mm]
[mm] x^2 [/mm] + x - 2 = 0

[mm] x_2/_3 [/mm] = - [mm] \bruch{1}{2} \pm \wurzel{(\bruch{1}{2})^2 + 2} [/mm]
[mm] x_2/_3 [/mm] = - [mm] \bruch{1}{2} \pm \wurzel{2,25} [/mm]
[mm] x_2/_3 [/mm] = - [mm] \bruch{1}{2} \pm [/mm] 1,5

[mm] x_2 [/mm] = 1
[mm] x_3 [/mm] = - 2

5) Extremstellen

f'(x) = [mm] 3x^2 [/mm] + 2x - 2
0 = [mm] 3x^2 [/mm] + 2x - 2

x (3x + 2 - 2)

[mm] x_1 [/mm] = 0

3x + 2 - 2 = 0

Wie geht es nun weiter???


6) Wendepunkt

Was muss ich hier machen?

7) Wertebereich

W = [mm] \IR [/mm]

8) Zeichnung

Kommt vielleicht später



DANKE

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Komplette Kurvendiskussion: Korrekturen und Tipps
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:57 Di 01.02.2005
Autor: Loddar

Hallo MIB !!


> f(x) = [mm]x^3[/mm] + [mm]x^2[/mm] - 2x
> f'(x) = [mm]3x^2[/mm] + 2x - 2
> f''(x) = 6x + 2
> f'''(x) = 6

[daumenhoch]


> 1) Definitionsbereich
> D = [mm]\IR[/mm]

[daumenhoch]


> 2) Verhalten im Unendlichen
> für x  [mm]\to[/mm] +  [mm]\infty[/mm] gilt, f(x) [mm]\to[/mm] +  [mm]\infty[/mm]
> für x [mm]\to[/mm] -  [mm]\infty[/mm] gilt, f(x) [mm]\to[/mm] -  [mm]\infty[/mm]

[daumenhoch]


> 3) Symmetreiverhalten
> Keine Symmetrie zu erkennen, da gerade und ungerade
> Exponenten vorhanden.

[daumenhoch]


> 4) Achsenschnittpunkte
> a) Schnittpunkt mit der y-Achse
> f (0) = [mm]0^3[/mm] + [mm]0^2[/mm] - 2 * 0
> f (0) = 0
> Sy(0/0)

[daumenhoch]


> b) Schnittpunkt mit der x-Achse
> f(x) = 0
> 0 = [mm]x^3[/mm] + [mm]x^2[/mm] - 2x

>

> -2x [mm](-\bruch{1}{2}x^2[/mm] - [mm](-\bruch{1}{2}x)[/mm] + 1)
> [mm]x_1[/mm] = 0

[daumenhoch]

Etwas umständlich: es hätte völlig ausgereicht $x$ auszuklammern:
$x * [mm] (x^2 [/mm] + x -2) \ = \ 0$ usw.


> - [mm]\bruch{1}{2}x^2[/mm] - [mm](-\bruch{1}{2}x)[/mm] + 1 = 0 / : [mm](-\bruch{1}{2})[/mm]
> [mm]x^2[/mm] + x - 2 = 0
> [mm]x_2/_3[/mm] = - [mm]\bruch{1}{2} \pm \wurzel{(\bruch{1}{2})^2 + 2}[/mm]

>

> [mm]x_2/_3[/mm] = - [mm]\bruch{1}{2} \pm \wurzel{2,25}[/mm]
> [mm]x_2/_3[/mm] = - [mm]\bruch{1}{2} \pm[/mm] 1,5

>

> [mm]x_2[/mm] = 1
> [mm]x_3[/mm] = - 2

[daumenhoch]



> 5) Extremstellen
> f'(x) = [mm]3x^2[/mm] + 2x - 2
> 0 = [mm]3x^2[/mm] + 2x - 2

[daumenhoch]

> x (3x + 2 - 2)
> [mm]x_1[/mm] = 0

[notok] Du kannst ja nur $x$ ausklammern, wenn es auch in allen Summanden vorhanden ist.

Hier also durch $3$ teilen und Du erhältst:
[mm] $x^2 [/mm] + [mm] \bruch{2}{3}x [/mm] - [mm] \bruch{2}{3} [/mm] \ = \ 0$
Nun weiter mit MBPQFormel ...



> 6) Wendepunkt
> Was muss ich hier machen?

Die möglichen Wendestellen [mm] $x_w$ [/mm] sind die Nullstellen der 2. Ableitung (notwendiges Kriterium).
Anschließend einsetzen in die 3. Ableitung und überprüfen, ob [mm] $f'''(x_w) \not= [/mm] 0$ (hinreichendes Kriterium).



> 7) Wertebereich
> W = [mm]\IR[/mm]

[daumenhoch]


> 8) Zeichnung
> Kommt vielleicht später

Klar, erst mal die Extrem- und Wendepunkte berechnen ;-) ...


Gruß
Loddar


PS: Das nächste mal für eine völlig neue Aufgabe ruhig einen neue Frage eröffnen ...



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Komplette Kurvendiskussion: Bitte um erneute Prüfung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:35 Di 01.02.2005
Autor: MIB


> > x (3x + 2 - 2)
>  > [mm]x_1[/mm] = 0

>  [notok] Du kannst ja nur [mm]x[/mm] ausklammern, wenn es auch in
> allen Summanden vorhanden ist.

Dummer Fehler, den ich da gemacht habe
  

> Hier also durch [mm]3[/mm] teilen und Du erhältst:
>  [mm]x^2 + \bruch{2}{3}x - \bruch{2}{3} \ = \ 0[/mm]
>  Nun weiter
> mit MBPQFormel ...

  
[mm] 3x^2 [/mm] + 2x - 2 = 0 / : 3
[mm] x^2 [/mm] + [mm] \bruch{2}{3}x [/mm] - [mm] \bruch{2}{3} [/mm] = 0

[mm] x_2/_3 [/mm] = - [mm] \bruch{2}{3} \pm \wurzel{(\bruch{2}{3})^2 + \bruch{2}{3}} [/mm]
[mm] x_2/_3 [/mm] = - [mm] \bruch{2}{3} \pm \wurzel{1\bruch{1}{9}} [/mm]
[mm] x_2/_3 [/mm] = - [mm] \bruch{2}{3} \pm [/mm] 1,05

[mm] x_2 [/mm] = [mm] \bruch{23}{60} [/mm]
[mm] x_3 [/mm] = - 1 [mm] \bruch{43}{60} [/mm]


> > 6) Wendepunkt
>  > Was muss ich hier machen?

>  Die möglichen Wendestellen [mm]x_w[/mm] sind die Nullstellen der 2.
> Ableitung (notwendiges Kriterium).
>  Anschließend einsetzen in die 3. Ableitung und überprüfen,
> ob [mm]f'''(x_w) \not= 0[/mm] (hinreichendes Kriterium).

  
f''(0) = 6x + 2
0 = 6x + 2/ - 2
- 2 = 6x / : 6
- [mm] \bruch{1}{3} [/mm] = x

In f'''(x) einsetzen

6x + 2

6 * [mm] (-\bruch{1}{3}) [/mm] + 2 = 0

Was nun?
Vorzeichenwechsel?

> > 7) Wertebereich
>  > W = [mm]\IR[/mm]

>  [daumenhoch]
>  
>
> > 8) Zeichnung
>  > Kommt vielleicht später

>  
> Klar, erst mal die Extrem- und Wendepunkte berechnen ;-)
> ...
>  
>
> Gruß
>  Loddar
>  
>
> PS: Das nächste mal für eine völlig neue Aufgabe ruhig
> einen neue Frage eröffnen ...
>  
>
>  

Stimmt das nun bis da hin?
Fehlt nur noch die Zeichnung, oder?

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Komplette Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:58 Di 01.02.2005
Autor: informix

Hallo MIB,
schön dass du dich an eine neue Aufgabe gewagt hast! [super]
Aber, wie Loddar schon bemerkte, solltest du für eine neue Aufgabe auch stets einen neuen Diskussionsstrang aufmachen. Dann behält man leichter den Überblick. ;-)

> > > x (3x + 2 - 2)
> > > [mm]x_1[/mm] = 0
>  >  [notok] Du kannst ja nur [mm]x[/mm] ausklammern, wenn es auch in
>
> > allen Summanden vorhanden ist.
>  
> Dummer Fehler, den ich da gemacht habe
>    
> > Hier also durch [mm]3[/mm] teilen und Du erhältst:
>  >  [mm]x^2 + \bruch{2}{3}x - \bruch{2}{3} \ = \ 0[/mm]
>  >  Nun
> weiter
> > mit MBPQFormel ...
>    
> [mm]3x^2[/mm] + 2x - 2 = 0 / : 3
>   [mm]x^2[/mm] + [mm]\bruch{2}{3}x[/mm] - [mm]\bruch{2}{3}[/mm] = 0
>  
> [mm]x_2/_3[/mm] = - [mm]\bruch{2}{3} \pm \wurzel{(\bruch{2}{3})^2 + \bruch{2}{3}}[/mm] [notok]

richtig: [mm]x_2/_3[/mm] = - [mm]\bruch{1}{3} \pm \wurzel{(\bruch{1}{3})^2 + \bruch{2}{3}}[/mm]

>  

von jetzt an ist natürlich auch die Rechnung falsch, zusätzlich zu den Schreibweisen ...

> [mm]x_2/_3[/mm] = - [mm]\bruch{2}{3} \pm \wurzel{1\bruch{1}{9}}[/mm] [notok]

besser: [mm]x_2/_3 = - \bruch{1}{3} \pm \wurzel{\bruch{7}{9}}[/mm]
es liest sich eindeutiger, wenn du unechte Brüche anstelle von "gemischten Zahlen" benutzt.

>  
> [mm]x_2/_3 = - \bruch{2}{3} \pm 1,05 [/mm]   [notok]

du solltest nie mit gerundeten Zahlen rechnen!

>  
> [mm]x_2[/mm] = [mm]\bruch{23}{60}[/mm]
> [mm]x_3[/mm] = - 1 [mm]\bruch{43}{60}[/mm]

korrekt ist: [mm]x_{1,2} = -\bruch{1}{3} \pm \wurzel{\bruch{7}{9}}[/mm]

>  
>
> > > 6) Wendepunkt
>  >  > Was muss ich hier machen?

>  >  Die möglichen Wendestellen [mm]x_w[/mm] sind die Nullstellen der
> 2.
> > Ableitung (notwendiges Kriterium).
>  >  Anschließend einsetzen in die 3. Ableitung und
> überprüfen,
> > ob [mm]f'''(x_w) \not= 0[/mm] (hinreichendes Kriterium).
>    
> f''(0) = 6x + 2
> 0 = 6x + 2/ - 2
>  - 2 = 6x / : 6
>  - [mm]\bruch{1}{3}[/mm] = x [ok]
>  
> In f'''(x) einsetzen
>  
> f''(x) = 6x + 2   Achtung, 2. Ableitung!!

f'''(x) = 6 > 0 für alle $x [mm] \in \IR$ \Rightarrow [/mm] Wendepunkt
fertig !!

>  
> 6 * [mm](-\bruch{1}{3})[/mm] + 2 = 0
>  
> Was nun?
>  Vorzeichenwechsel?
>  
> > > 7) Wertebereich
>  >  > W = [mm]\IR[/mm]

>  >  [daumenhoch]
>  >  
> >
> > > 8) Zeichnung
>  >  > Kommt vielleicht später

>  >  
> > Klar, erst mal die Extrem- und Wendepunkte berechnen ;-)
>
> > ...
>  >  
> >
> > Gruß
>  >  Loddar
>  >  
> >
> > PS: Das nächste mal für eine völlig neue Aufgabe ruhig
>
> > einen neue Frage eröffnen ...

>
> Stimmt das nun bis da hin?
>  Fehlt nur noch die Zeichnung, oder?
>  

probiers mal mit []FunkyPlot


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Komplette Kurvendiskussion: Verstehe ich nicht
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:11 Di 01.02.2005
Autor: MIB

Wieso ist das falsch?

[mm] 3x^2 [/mm] + 2 - 2 = 0 / : 3

[mm] x^2 [/mm] + [mm] \bruch{2}{3} [/mm] - [mm] (\bruch{2}{3}) [/mm]

Wieso [mm] (\bruch{1}{3}) [/mm] ??

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Komplette Kurvendiskussion: Erklärung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:21 Di 01.02.2005
Autor: Loddar


> Wieso ist das falsch?
> [mm]3x^2 + 2\red{*x} - 2 = 0[/mm] / : 3
> [mm]x^2 + \bruch{2}{3}\red{*x} - (\bruch{2}{3}) \ = \ 0[/mm]

Das stimmt ja auch so (fast, nicht das $x$ unterschlagen hier), aber ...


... gemäß der MBPQFormel mußt Du ja rechnen:

[mm] $x_{1,2} [/mm] \ = \ - [mm] \bruch{p}{\red{2}} [/mm] \ [mm] \pm [/mm] \ [mm] \wurzel{\left( \bruch{p}{\red{2}} \right)^2 - q}$ [/mm]

Und da steht dann jeweils [mm](\bruch{1}{3})[/mm] !!


Alles klar?

Loddar


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Komplette Kurvendiskussion: Alles klar
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:26 Di 01.02.2005
Autor: MIB

Ja logisch, ich war wegen dem Bruch durcheinander, dass ich das durch 2 vergessen habe, nun ist es wieder alles logisch,

DANKE

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Komplette Kurvendiskussion: Auf ein neues
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:55 Di 01.02.2005
Autor: MIB

[mm]x_{1,2} = -\bruch{1}{3} \pm \wurzel{\bruch{7}{9}}[/mm]
  
[mm] x_2 [/mm] = 0,55
[mm] x_3 [/mm] = - 1,22

Wie soll ich die Zahlen hinschreiben, wenn nicht gerundet??


6) Wendepunkt
f''(0) = 6x + 2
0 = 6x + 2/ - 2
- 2 = 6x / : 6
- [mm]\bruch{1}{3}[/mm] = x [ok]

In f'''(x) einsetzen
  
f'''(x) = 6 > 0 für alle [mm]x \in \IR[/mm] [mm]\Rightarrow[/mm] Wendepunkt

> > 6 * [mm](-\bruch{1}{3})[/mm] + 2 = 0

7) Wertebereich
W = [mm]\IR[/mm]
[daumenhoch]

8) Zeichnung

probiers mal mit []FunkyPlot

[Dateianhang nicht öffentlich]

Dateianhänge:
Anhang Nr. 2 (Typ: jpeg) [nicht öffentlich]
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Komplette Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:11 Di 01.02.2005
Autor: informix

Hallo MIB,
na klasse - der Einsatz hat sich doch gelohnt. [super] [hot]

> [mm]x_{1,2} = -\bruch{1}{3} \pm \wurzel{\bruch{7}{9}}[/mm]
>    
> [mm]x_2[/mm] = 0,55
>  [mm]x_3[/mm] = - 1,22
>  
> Wie soll ich die Zahlen hinschreiben, wenn nicht
> gerundet??

Zum Zeichnen ist das natürlich ok,
Aber wenn du jetzt die y-Werte der Extremstellen ausrechnen wolltest, solltest du stets mit den nicht gerundeten Zahlen, also mit der Wurzel, weiterrechnen.

>
> 6) Wendepunkt
>  f''(0) = 6x + 2
> 0 = 6x + 2/ - 2
>  - 2 = 6x / : 6
>  - [mm]\bruch{1}{3}[/mm] = x [ok]
>  
> In f'''(x) einsetzen
>    
> f'''(x) = 6 > 0 für alle [mm]x \in \IR[/mm] [mm]\Rightarrow[/mm] Wendepunkt
>  
> > > 6 * [mm](-\bruch{1}{3})[/mm] + 2 = 0
>  
> 7) Wertebereich
>  W = [mm]\IR[/mm]
>  [daumenhoch]
>  
> 8) Zeichnung
>  
> probiers mal mit []FunkyPlot
>  
> [a][Bild Nr. 1 (fehlt/gelöscht)]
>  
>  

[super]
Marc freut sich, wenn du das Logo unten rechts noch ausblendest:
<Fenster-Einstellungen> Häkchen weg bei "Logo ...." -- Übernehmen.
Im Fenster bleibt es zu sehen, aber nicht mehr beim Export. ;-)



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Komplette Kurvendiskussion: Habe es geändert
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:45 Di 01.02.2005
Autor: MIB

Habe das Logo weg gemacht.

DANKE

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Bezug
Komplette Kurvendiskussion: danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:14 Di 01.02.2005
Autor: informix


> Habe das Logo weg gemacht.
>  

DANKE

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