Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Extrema bestimmen

Extrema bestimmen

Universität / Fachhochschule

Funktionen

Tags: Funktion

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
mathabolica

mathabolica aktiv_icon

02:14 Uhr, 11.12.2010

Antworten
Hallo liebe Mathematiker/innen!

Ich weiß schon was nun bestimmt kommt: "ist doch alles trivial!". Naja für mich nicht. Darum bitte ich an dieser Stelle um etwas Nachhilfe: Es geht um folgende Aufgabe: (siehe Anhang)

Mir wird nicht klar wie ich für die durch die im Intervall definierten Funktionsabschnitte herausfinden kann, wo die gesuchte Extrema sich rechnerisch befinden. Es wäre wirklich sehr lieb, wenn man mir das noch einmal Schritt für Schritt hier zeigen würde.

Lieben Dank für eure Unterstützung und einen schönen Advent,
Sven

Aufgabe

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
Extrema (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

02:42 Uhr, 11.12.2010

Antworten
Nullstellen der Ableitung

und natürlich schaun, was an den Intervallgrenzen los ist.



Zu diesem Beitrag wurde eine digitale Zeichnung hinzugefügt:
mathabolica

mathabolica aktiv_icon

22:18 Uhr, 11.12.2010

Antworten
???

Die Ableitung ist doch: f'(x) = 1 (für oben) und f'(x) = x^2-4x+3 (für unten).
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

22:34 Uhr, 11.12.2010

Antworten
f'(x) ist positiv im gesamten Intervall seines ersten Definititionsbereichs. f(x) hat somit ein lokales Maximum an seiner oberen Grenze seines ersten Definitionsbereichs und ein lokales Minimum an der unteren Grenze.

f'(x) im zweiten Definitionsbereich [2;4] hat eine Nullstelle in diesem Bereich. Das spricht für en weiteres lokales Extremum. Ob es ein Minimum oder Maximum ist, muss f'' zeigen.

Für weitere lokale Maxima und Minima muss man sich nun die Werte von f(x) an den jeweiligen Intervallgrenzen noch ansehen.


mathabolica

mathabolica aktiv_icon

22:56 Uhr, 11.12.2010

Antworten
Ich verstehe nicht ganz welche einzelnen Schritte dieser Überlegung euch vorweg gehen. Okey, Ableitungen kann ich ja noch bestimmen usw. - allerdings woher die Annahmen zu den Extremstellen? Welche Handarbeit ist da zu leisten um zu handfesten Ergebnissen zu kommen?

Vielen Dank für die Geduld...
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

23:20 Uhr, 11.12.2010

Antworten
Die Vorüberlegung ist: Du hast eine abschnittsweise definierte Funktion. Jeder ihrer Abschnitte ist separat zu untersuchen, und zwar nur für das Intervall, in dem sie definiert wurde. Also: was passiert in [0;2] mit y=x und was passiert in [2;4] mit y=13x3-2x2+3x+13.

Was ausserhalb dieser jeweils gültigen Intervallgrenzen mit y=x bzw. y=13x3-2x2+3x+13 passiert, ist ausser Betracht zu lassen.


mathabolica

mathabolica aktiv_icon

01:57 Uhr, 12.12.2010

Antworten
Ok, danke für die Hinweise. Ich denke, dass ich es wieder verstanden hab...
Könnte jemand noch bitte meine Lösung kurz checken? Hier ist sie:

Für den ersten Teil der Funktion:
- Lokales Maximum am Punkt (2/2)
- Lokales Minimum am Punkt (0/0)

Für den zweiten Teil der Funktion:
- Lokales Minimum bei (3 / 1/3)
- Lokales Maximum bei (1 / 5/3) ** (wobei hier außerhalb des Intervalls!)

Da ja nun der erste Teil der Funktion eine offene Intervallgrenze hat, darf ich dann den Punkt (2 / 2 ) als Extrema angeben? Danke schon mal!
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

02:28 Uhr, 12.12.2010

Antworten
Das lokale Maximum bei x=4 solltest Du nicht vergessen.
Und die Grenze des Definitionsbereichs von f(x) für x[0;2) mit der runden Klammer am Ende kann ich vom Formalismus her nicht einordnen. Da muss jemand anderes her.
Antwort
pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

14:48 Uhr, 12.12.2010

Antworten
Offenes oder geschlossenes Intervall wird mit () oder [] dargestellt.

Einmal gehört der Wert noch zum Intervall dazu - einmal nicht.
mathabolica

mathabolica aktiv_icon

21:44 Uhr, 12.12.2010

Antworten
Also ist der Punkt (2 | 2) ungültig. Daher gebe ich ihn nur Näherungsweise an. Denn auch 1,999... ist ja gültig. Mal ganz davon abgesehen auch 2 ;-)

Ich bedanke mich trotzdem schon mal. Topic closed.