Notwendige Bedingung: f''(x) = 0 Hinreichend: f''(x) = 0 und f'''(x) ≠ 0 Die zweite Ableitung war f''(x) = 6x+6 Die dritte ist also f'''(x) = 6 f''(x) = 6x+6 = 0 x = -1 Es ist f'''(-1) = 6 und damit haben wir an der Stelle x = -1 eine Wendestelle. In f(x) eingesetzt: W(-1|11)
3 Antworten
Hi, Erster Schritt: Ableitungen bilden f(x) = x^3+3x^2-9x f'(x) = 3x^2+6x-9 f''(x) = 6x+6 Not. Bedingung: f'(x) = 0 3x^2+6x-9 = 0 |:3, dann pq-Formel x 1 = -3 x 2 = 1 Hinr. Bedingung: f'(x) = 0 und f''(x) ≠ 0 Wenn Du x 1, 2 in f''(x) einsetzt, bekommst Du Werte ungleich 0. f''(-3) < 0 -> Hochpunkt f''(1) > 0 -> Tiefpunkt Nun einsetzen in f(x) H(-3|27) T(1|-5) Graphische Kontrolle: Grüße
Beantwortet
4 Mai 2014
von
Unknown
139 k 🚀
f(x)=x 3 +3x 2 -9x f'(x)= 3x 2 +6x-9 f''(x)= 6x+6 itung gleich Null setzen und nach x auflösen. Hochpunkte bzw. Tiefpunkte - Vorzeichenvergleich, 2. Ableitung — Mathematik-Wissen. 3x 2 +6x-9=0 |:3 x 2 +2x-3=0 |pq-Formel x 1 =1 x 2 = -3 f''(x)= >0 T f''(x)= <0 H damit in die itung f''(1)= 6*1+6= 12 TIefpunkt f''(-3)= 6*(-3)+6 = -12 Hochpunkt
T(1|-5) H(-3|27)
Integraldx
7, 1 k
f(x) = x 3 + 3x 2 - 9x f'(x) = 3x 2 + 6x - 9 f''(x) = 6x + 6 Notwendige Bedingung für einen Extrempunkt: f'(x) = 0 Hinreichende Bedinung für ein Maximum: f''(x) < 0 Hinreichende Bedingung für ein Minimum: f''(x) > 0 f'(x) = 3x 2 + 6x - 9 = 0 |:3 x 2 + 2x - 3 = 0 | pq-Formel x 1, 2 = -1 ± √(1 + 3) x 1 = -1 + 2 = 1 x 2 = -1 - 2 = -3 Das war die notwendige Bedingung.
Hochpunkte Bzw. Tiefpunkte - Vorzeichenvergleich, 2. Ableitung — Mathematik-Wissen
Ist der Wert größer als Null, ist es ein Minimum; ist der Wert hingegen kleiner als Null, handelt es sich um ein Maximum. Beispiel
Finde alle Extrema der Funktion f ( x) = x 3 + 3x 2 - 1
Zuerst bestimmen wir die erste und zweite Ableitung:
f '( x) =
3x 2 + 6x
f ''( x) =
6x + 6
Als nächstes setzen wir die erste Ableitung gleich Null:
0
=> x 1 =
-2
x 2 =
Nun setzen wir x1 und x2 in die zweite Ableitung ein, um zu schauen, ob sie größer oder kleiner als Null sind:
f ''( x 1) =
-6
=> f ''( x 1) < 0 Es handelt sich um ein Maximum
f ''( x 2) =
6
=> f ''( x 2) > 0 Es handelt sich um ein Minimum
Der Graph der Funktion bestätigt dies:
Lokale Extrempunkte: Notwendige Und Hinreichende Bedingung - Herr Fuchs
Zur Überprüfung auf Hochpunkt bzw. Tiefpunkt gibt es zwei Methoden. 1. Methode: Vorzeichenvergleich (auch: Vorzeichenwechselkriterium)
2. Methode: Zweite Ableitung überprüfen (diese Methode werden wir in Zukunft anwenden)
Vorzeichenvergleich
Wir untersuchen die 1. Ableitung an den Nullstellen. An jeder Nullstelle wählen wir zwei x-Werte in der Nähe und setzen sie in die Ableitungsfunktion ein. So können wir überprüfen, dass die Ableitung wirklich von positiv zu negativ bzw. von negativ zu positiv wechselt und es sich nicht um einen Berührpunkt mit der x-Achse handelt. Extrempunkt (notwendige, hinreichende Bedingung). Wenn der Vorzeichenvergleich um die Nullstelle ein Wechsel von positiv zu negativ zeigt, so handelt es sich bei dieser Nullstelle um eine Hochstelle der Funktion. Wenn der Vorzeichenvergleich um die Nullstelle ein Wechsel von negativ zu positiv zeigt, so handelt es sich bei dieser Nullstelle um eine Tiefstelle der Funktion. Zweite Ableitung überprüfen
Die Methode der zweiten Ableitung baut auf die des Vorzeichenvergleichs auf.
Extrempunkt (Notwendige, Hinreichende Bedingung)
Diese Aussagenverbindung ist gleichwertig mit. Die Behauptung F ist dann und nur dann wahr, wenn E erfüllt ist. Die Implikation ist umkehrbar, d. h., es gilt auch,
wenn A notwendig und hinreichend für B ist. logisches Kauderwelsch
24. 2011, 15:22
ok, tatsächlich. Danke sehr
Hier müsste man dann auf Vorzeichenwechsel prüfen. Auf der Seite hier finde ich folgendes:
Und weiterhin ist klar, dass die zweite Ableitung in der hinreichenden Bedingung nicht Null sein darf. Denn wenn die zweite Ableitung Null ist, befindet sich in der ersten Ableitung ein Extremum, was Nullstelle zur ersten Ableitung ist und somit würde sich die Steigung der Funktion nicht ändern und es würde sich deshalb nicht um einen Extrempunkt handeln. Hier ist das Problem ja wieder, dass nicht zwingend impliziert...
Oder sehe ich das falsch? 24. 2011, 15:58
Und weiterhin ist klar, dass die zweite Ableitung in der hinreichenden Bedingung nicht Null sein darf. Haben wir nicht gerade gezeigt, dass sie 0 sein darf und der Punkt ist trotzdem eine Extremstelle?
Um sicher zu gehen, das ein Hochpunkt oder Tiefpunkt wirklich global ist, muss man das asymptotische Verhalten der Funktion untersuchen. Es muss sichergestellt werden, das für
\(x\rightarrow \infty\)
&
\(x\rightarrow -\infty\)
kein Funktionswert "größer" bzw. "kleiner" ist.
Dieser Sachverhalt ist hinreichend dafür, dass Herr Meier als Fahrer agiert. Aber zwei eigene Autos müssen nicht sein. Petra hat auch einen Führerschein, ihr steht ein fahrbereites, zugelassenes Auto zur Verfügung. Diese Bedingung ist notwendig und hinreichend, Petra darf unbesorgt fahren. Hier finden Sie Trainingsaufgaben dazu Relative und absolute Extrema Bislang sprachen wir nur von einem relativen Minimum, bzw. von einem relativen Maximum. Diese Extrema sind lokal. Wir betrachten nun eine Funktion auf ihrem maximalen Definitionsbereich D = IR. Das Verhalten der Funktionswerte für immer kleiner werdende x – Werte, bzw. für immer größer werdende x – Werte soll nun betrachtet werden. Für immer kleiner werdende x – Werte werden die Funktionswerte immer größer, gleiches gilt auch für immer größer werdende x – Werte. Wir schreiben: Ist die gleiche Funktion auf einem Intervall D = [ a; b] definiert, dann gilt: Liegt als Definitionsmenge ein Intervall vor, so sind die Funktionswerte auch an den Randstellen zu untersuchen.
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