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Vorbereitung mündliche Abiturprüfung(3)update: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:11 Mi 19.05.2004
Autor: aLeX.chill

Diesesmal ne Analysis Aufgabe ;)

Gegeben ist die Funktion f durch:
[mm]f(x)=x²*e^-\bruch{1}{2}x[/mm] , xER
K ist der Graph von f.
1. Es gilt:
[mm]f´(x)=(2x-\bruch{1}{2}x²)*e^-\bruch{1}{2}x[/mm]
Berechnen Sie die 2. Ableitung von f.
2. Ermitteln Sie lokale Extrempunkte und Wendepunkte von K. Versuchen Sie, die dabei verwendeten Bedingungen geometrisch zu begründen und plausibel zu machen.

Meine Lösung:
1.[mm](2-x)*e^-\bruch{1}{2}x + (-1/2)*(e^-\bruch{1}{2}x)*(2x-\bruch{1}{2}x²)[/mm]
[mm]e^-\bruch{1}{2}x(-x+0,25x²+2-x)[/mm]
[mm]f2(x)=e^-\bruch{1}{2}x(-2x+2+0,25x²)[/mm]

2.
Zunächst 1. Ableitung 0 setzen:
[mm](2x-\bruch{1}{2}x²)*e^-\bruch{1}{2}x=0[/mm]
[mm]e^-\bruch{1}{2}x[/mm] ( immer ungleich 0)
[mm]x*(2-\bruch{1}{2}x)[/mm]
[mm]x1=0[/mm]
[mm]x2=4[/mm]

Die X Werte kontrollieren in dem sie in die 2 Ableitung einsetzt.
f2(0) ist größer 0
f2(4) ist kleiner 0

Die X Werte in die Ausgangsgleichung einsetzen um den Y Wert zu bekommen
-> T (0/0)
-> H (4/16*e^-2)

Wendepunkte: Die 2. Ableitung 0 setzen
[mm](\bruch{1}{4}x²-2x+2)*e^-\bruch{1}{2}x=0[/mm]
[mm]e^-\bruch{1}{2}x (ungleich 0)[/mm]
[mm]x²+8x+8=0 (PQ Formel anwenden)[/mm]
[mm]x1=4-\sqrt{8}[/mm]
[mm]x2=4+\sqrt{8}[/mm]

Diese Werte in die 3. Ableitung einsetzen und hoffen dass  nicht 0 rauskommt ;>
Die X Werte in die Ausgansgleichung eingesetzt.
[mm]W1(4-\sqrt{8})/(8*e^-2+\sqrt{4})[/mm]
[mm]W2(4+\sqrt{8})/(24*e^-2-\sqrt{4})[/mm]

"Versuchen Sie, dabei verwendeten Bedingungen geometrisch zu begründen und plausibel zu machen". Was soll man darunter genau verstehen?

Noch ein paar allg. Fragen:
Die erste Ableitung gibt die Steigung an.
Die zweiten Ableitung..?
Die dritte Ableitung...?

Danke vorab für jede Hilfe !;)

P.S. das Forum ist zuweilen recht langsam beim refreshen ;)



        
Bezug
Vorbereitung mündliche Abiturprüfung(3)update: Vorbereitung mündliche Abiturprüfung(3)
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:15 Mi 19.05.2004
Autor: Stefan

Hallo Alex,

versuche den Text bitte noch einmal zu editieren.

Es ist nicht klar zu erkennen, was im Exponenten steht und was nicht. Du musst den ganzen Exponenten in geschweifte Klammern setzen. Außerdem solltest du alle Brüche mit [mm] \bruch{Z"ahler}{Nenner} [/mm] schreiben. Und das Wurzelzeichen mit [mm] \sqrt{Termunterderwurzel}. [/mm]

Schau eventuell in den Quelltext! https://matheraum.de/read?f=1&t=954&i=955&v=s&source=1

Versuche das bitte, sonst können wir dir nicht gescheit helfen.

Liebe Grüße
Stefan

P.S. Was hast du eigentlich in deiner Chemieklausur?

Bezug
        
Bezug
Vorbereitung mündliche Abiturprüfung(3)update: Ableitungen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:37 Do 20.05.2004
Autor: baerchen

Hallo,

dort findest du vielleicht zu den Ableitungen was du suchst:

http://www.unet.univie.ac.at/~a9925152/


Liebe Grüße

Bezug
        
Bezug
Vorbereitung mündliche Abiturprüfung(3)update: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:56 Do 20.05.2004
Autor: Stefan

Hallo Alex!

> Diesesmal ne Analysis Aufgabe ;)
>  
> Gegeben ist die Funktion f durch:
>  [mm]f(x)=x²*e^-\bruch{1}{2}x[/mm] , xER
>  K ist der Graph von f.
>  1. Es gilt:
>  [mm]f´(x)=(2x-\bruch{1}{2}x²)*e^-\bruch{1}{2}x[/mm]
>  Berechnen Sie die 2. Ableitung von f.
>  2. Ermitteln Sie lokale Extrempunkte und Wendepunkte von
> K. Versuchen Sie, die dabei verwendeten Bedingungen
> geometrisch zu begründen und plausibel zu machen.
>  
> Meine Lösung:
>  1.[mm](2-x)*e^-\bruch{1}{2}x + (-1/2)*(e^-\bruch{1}{2}x)*(2x-\bruch{1}{2}x²)[/mm]
>  
> [mm]e^-\bruch{1}{2}x(-x+0,25x²+2-x)[/mm]
>  [mm]f2(x)=e^-\bruch{1}{2}x(-2x+2+0,25x²)[/mm]

Ja, das kann ich bestätigen. [ok]

> 2.
>  Zunächst 1. Ableitung 0 setzen:
>  [mm](2x-\bruch{1}{2}x²)*e^-\bruch{1}{2}x=0[/mm]
>  [mm]e^-\bruch{1}{2}x[/mm] ( immer ungleich 0)
>  [mm]x*(2-\bruch{1}{2}x)[/mm]
>  [mm]x1=0[/mm]
>  [mm]x2=4[/mm]

[ok]
  

> Die X Werte kontrollieren in dem sie in die 2 Ableitung
> einsetzt.
>  f2(0) ist größer 0
>  f2(4) ist kleiner 0

[ok]
  

> Die X Werte in die Ausgangsgleichung einsetzen um den Y
> Wert zu bekommen
>  -> T (0/0)

>  -> H (4/16*e^-2)

[ok]

>  
> Wendepunkte: Die 2. Ableitung 0 setzen
>  [mm](\bruch{1}{4}x²-2x+2)*e^-\bruch{1}{2}x=0[/mm]
>  [mm]e^-\bruch{1}{2}x (ungleich 0)[/mm]
>  [mm]x²+8x+8=0 (PQ Formel anwenden)[/mm]

Du meinst: [mm]x^2 \red{-8x} + 8 = 0[/mm].

(Später rechnest du ja auch damit weiter.)
  

> [mm]x1=4-\sqrt{8}[/mm]
>  [mm]x2=4+\sqrt{8}[/mm]

[ok]
  

> Diese Werte in die 3. Ableitung einsetzen und hoffen dass  
> nicht 0 rauskommt ;>

Hoffen oder rechnen? ;-)

Du kannst analog auch mit dem Vorzeichenwechsel bei der zweiten Ableitung argumentieren. Kennst du dieses Kriterium?

>  Die X Werte in die Ausgansgleichung eingesetzt.
>  [mm]W1(4-\sqrt{8})/(8*e^-2+\sqrt{4})[/mm]
>  [mm]W2(4+\sqrt{8})/(24*e^-2-\sqrt{4})[/mm]

Hier stimmt was nicht. Kannst du das bitte noch einmal nachrechnen. Und bitte die Darstellung eindeutig gestalten? Was gehört zum Exponenten, was nicht? Bitte den gesamten Exponenten in geschweifte Klammern setzen!
  

> "Versuchen Sie, dabei verwendeten Bedingungen geometrisch
> zu begründen und plausibel zu machen". Was soll man
> darunter genau verstehen?
>  
> Noch ein paar allg. Fragen:
>  Die erste Ableitung gibt die Steigung an.
>  Die zweiten Ableitung..?
>  Die dritte Ableitung...?

Dazu ist dir der Link von baerchen bestimmt sehr hilfreich.

Die zweite Ableitung misst die Krümmung. Dazu hat Marc bereits einen ausführlichen Beitrag geschrieben, hier:

https://matheraum.de/read?f=1&t=762&i=771&v=s.

> Danke vorab für jede Hilfe !;)

Gern geschehen. :-)
  

> P.S. das Forum ist zuweilen recht langsam beim refreshen
> ;)

Wir bemühen uns um Besserung.

Liebe Grüße
Stefan


Bezug
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