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Funktion mit Ordinate

Schüler Berufskolleg, 13. Klassenstufe

Tags: Funktion 3. Grades mit, Nullstellen, und Ordinate

 
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bibifellow

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07:17 Uhr, 23.02.2010

Antworten
'Meine Aufgabe lautet

Eine Funktion 3. Grades hat an der Stelle x=-1 eine Nullstelle. Sie schneidet die f(x)-Achse mit der Ordinate 2 und berührt die x-Achse an der Stelle x=2.

f(x)=ax^3 + bx^2 + cx +d
f'(x)= 3ax^2 + 2bx +c
f''(x)=6ax +2b

Dann ist der P(-10) Nullstelle gegeben also f(-1)=0

0=a(-1)3+b(-1)2+c(-1)+d
0=-a+b-c+d

Nun meine Frage was ist eine Ordinate und berührt sie die x-Achse and der Stelle x=2 und wie bekomme ich die anderen Gleichungen.
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Nullstellen (Mathematischer Grundbegriff)
Vielfachheit einer Nullstelle (Mathematischer Grundbegriff)
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)

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

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07:41 Uhr, 23.02.2010

Antworten
Guten morgen...

kennst du dese form?

f(x)=a(x-xN1)(x-xN2)(x-xN3)

da kannst du die nullstellen eingeben.

die nullstelle ist bei
x=-1
und berührt die x achse bei 2(doppelte nullstelle)

f(x)=a(x-(-1))(x-2)(x-2)

f(x)=a(x+1)(x-2)(x-2)

schneidet die Ordinate bei y heisst schneidet die y-Avhse bei 2
d.hP(0|2)
umformen
f(x)=a((x+1)(x2+4x+4))
f(x)=a(x3+5x2+5x+4)
f(x)=ax3+5ax2+5ax+4a

2=a03+5a02+5a0+4a
2=4a
12=a


Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

10:03 Uhr, 23.02.2010

Antworten
Loobia hat bereits den einfachsten Lösungsweg beschrieben

Ordinate = Y-Wert
Abszisse = X-Wert

"schneidet die f(x)-Achse mit der Ordinate 2" f(0)=2

"berührt die x-Achse an der Stelle x=2" f(2)=0 und f´(2)=0
berühren bedeutet gleicher Funktionswert und gleiche Steigung
(X-Achse hat die Steigung 0)

mit diesen 3 weiteren Bedingungen müsstest du die Aufgabe
weiterrechnen können

bibifellow

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10:05 Uhr, 23.02.2010

Antworten
Die Formel hatten wir noch nicht. Statement unseres Lehrers wie Ihr könnt das immer noch nicht.

f(x)=a(x3+5x2+5x+4)
Bei der Auflösung hätte ich raus a(x3+5x2+4x+8) wie kommst du auf deine Lösung?
Antwort
michael777

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10:09 Uhr, 23.02.2010

Antworten
Loobia hat bei der 2. Binomischen Formel einen Vorzeichenfehler gemacht

f(x)=a(x+1)(x-2)(x-2)

ergibt
f(x)=a(x+1)(x²-4x+4)

f(x)=a(x³-4x²+4x+x²-4x+4)=a(x³-3x²+4)

P(0|2) ergibt f(0)=2
a4=2a=12

f(x)=(1/2)*x³-(3/2)x²+2

bibifellow

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10:19 Uhr, 23.02.2010

Antworten
ja kann ich nachvollziehen. Aber die Rechnung danach verstehe ich noch nicht ganz?
Antwort
michael777

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10:19 Uhr, 23.02.2010

Antworten
welche Rechnung?
bibifellow

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10:21 Uhr, 23.02.2010

Antworten
2=a03+5a02+5a0+4a
2=4a
12=a


Ich muss ja dann irgendwie auf die Funktionsgleichung kommen. So etwas haben wir noch gar nicht gemacht.
Antwort
michael777

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10:22 Uhr, 23.02.2010

Antworten
2=4a stimmt noch
aber warum kommt dann bei dir 12 raus? du musst doch einfach nur durch 4 teilen
bibifellow

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10:23 Uhr, 23.02.2010

Antworten
Das ist die nächste rechnung von Loobia und ich weiß nicht wie sie darauf kommt??
Antwort
Loobia

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10:23 Uhr, 23.02.2010

Antworten
:-)
ich denke, dass es bei ihr nicht richtig angezeigt wird
a=0,5

du musst den matheplayer runterladen. Ich habe 1 bruchstrich 2 geschrieben.
Antwort
michael777

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10:24 Uhr, 23.02.2010

Antworten
die Methode von Loobia ist zwar einfach, aber bei solchen Aufgaben nur möglich, wenn es eine ganzrationale Funktion ist, von der alle Nullstellen bekannt sind.

Wenn ihr sowas noch nicht gemacht habt, dann mach es doch einfach mit der Standardmethode

hast ja richtig angefangen, und dann noch die weiteren 3 Bedingungen (Gleichungen) verwenden, die ich oben geschrieben habe
bibifellow

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10:26 Uhr, 23.02.2010

Antworten
warum aber für y=2 und für x=0 Ist das dann die oridante mit (02)?
Antwort
Loobia

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10:27 Uhr, 23.02.2010

Antworten
also die funktion schneidet die ordinate(y-Achse) bei 2, dass heisst, x=0.
also (0|2)
Antwort
michael777

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10:28 Uhr, 23.02.2010

Antworten
"schneidet die f(x)-Achse mit der Ordinate 2"
d.h. der Punkt liegt auf der y-Achse (x-Wert=0) und hat den y-Wert 2 (Ordindate)
bibifellow

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10:31 Uhr, 23.02.2010

Antworten
Ok verstanden und wie komme ich dann auf die Funktionsgleichung muss ich dann doch die anderen Funktionen nehmen?
Antwort
Loobia

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10:34 Uhr, 23.02.2010

Antworten
wenn du es nach deiner mehode machen möchtest, hast du ja 3 Punkte

P1(0|2)    P2(-1|0)    P3(2|0)
da berührt die x-Achse, ein extremwert in dem punkt, dass heisst f'(2)=0
Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

10:34 Uhr, 23.02.2010

Antworten
genau

eine hast du ja schon verwendet f(-1)=0

dann noch die anderen drei

f(2)=0
f´(2)=0
f(0)=2

insgesamt hasts du dann 4 Gleichungen mit 4 Unbekannten
das LGS ist aber ziemlich einfach lösbar
bibifellow

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10:39 Uhr, 23.02.2010

Antworten
werde ich erstmal rechnen meld mich dann noch mal. Aber a aus Deiner Rechnung kann ich ja auch verwenden?
Antwort
michael777

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10:41 Uhr, 23.02.2010

Antworten
a musst auch berechnen, nicht das Ergebnis der anderen Methode verwenden
bibifellow

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10:44 Uhr, 23.02.2010

Antworten
wie geht denn die andere Methode weiter scheint für diesen Fall einfacher zu sein. Vielleicht lernen wie sie noch bis zur Arbeit. Wäre toll wenn Du sie mir weiter erklären könntest. Ich versuche den anderen Weg aber auch noch.
Antwort
michael777

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10:45 Uhr, 23.02.2010

Antworten
f(x)=ax³+bx²+cx+d
f'(x)=3ax²+2bx+c

f(0)=2d=2
f(-1)=0-a+b-c+2=0
f(2)=08a+4b+2c+2=0
f'(2)=012a+4b+c=0

Antwort
Loobia

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10:48 Uhr, 23.02.2010

Antworten
das ist ganz einfach
funktion 3.Grades hat bis zu 3 nullstellen

aslo
f(x)=a(x-xN1)(x-xN2)(x-xN3)

stzt die nullstellen ein
in deinem fall
xN1=-1 und
xN2=2 und
xN3=2 und

f(x)=a(x-(-1))(x-2)(x-2)
ausmultiplizieren und deinen punkt (0|2) einsetzen um a zu bekommen

f(x)=a(x+1)(x2-4x+4)
f(x)=a(x3-3x2+4)
f(0)=a(03-302+4)=2
4a=2
a=0,5

f(x)=0,5x3-1,5x2+2
bibifellow

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12:44 Uhr, 23.02.2010

Antworten
So habe noch einmal alles nachgerechnet meine Funktion lautet dann
f(x)=2x3-8x2+8x hoffe das ist richtig

Habe noch 2 Aufgaben

Eine funktion 5. Grades ist symmetrisch zum Nullpunkt des Koordinatensystems.Sie hat in P(11) die Steigung m=0 und in P(2f(2)) einen Wendepunkt. Funktionsgleichung


So f(x)=ax^5+bx^3+cx+d
f'(x)=5ax^4+3bx^2+c
f''(x)=20ax^3+6bx

symmetrisch zum Nullpunkt d=0

P(11)
f(1)=1
1=a15+b13+c1+d
1=a+b+c

Steigung f'(1)=0
0=5a14+3b12+c
0=5a+3b+c

Wendepunkt f''(2)=0

0=20a23+6b2
0=120a+12b

II-I
-1=4a+2b

Ergebnis - III a=116

dann III 0=120X116+12b
b=-0,625


I 1=a+b+c
1=116-0,625+c
c=0,3125

Wäre das so richtig??



Antwort
Loobia

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12:50 Uhr, 23.02.2010

Antworten
hmmmm also sowohl michael als auch ich haben was anderes raus.
oder ist es nicht die lösung der letzten aufgabe?

rest ist richtig

a=116
b=58
c=516
bibifellow

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12:58 Uhr, 23.02.2010

Antworten
Ja das ist die Lösung für die erste Aufgabe.Wurde ja bei mir falsch angezeigt hatte für a den falschen Wert habe jetzt 12 genommen dann wäre es f(x)=0,5x3-7,5x2+8

das lässt ja noch hoffen.


Antwort
Loobia

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13:03 Uhr, 23.02.2010

Antworten
leider ist es immer noch nicht richtig.

überprüf es noch mal. du wiest ja, dass der schnittpunkt mit der ordinate bei 2 sein muss, als muss d=2 sein, du hast leider 8:-(

f(x)=12(x3-3x2+4)
f(x)=12x3-32x2+2
bibifellow

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13:09 Uhr, 23.02.2010

Antworten
Nun die letzte Aufgabe

Ein zum Nullpunkt symmetrischer Funktionsgraph 6. Grades hat in P(00) die Steigung m=2 und in P(-10) einen Wendepunkt. Die Funktionsgleichung


So f(x)=ax^5+bx^3+cx+d
f'(x)=5ax^4+3bx^2+c
f''(x)=20ax^3+6bx

d=0 weil symmetrisch
P(00)
0=a05+b05+c0+d
ergibt auch d=0
Steigung f'(0)=2

2=5a04+3b02+c
2=c

Wendepunkt f''(-1)=0
0=20a(-1)3+6b(-1)
0=-20a-6b



6b=-20a
b=-103a

0=-20a-6(-103a)
0=-20a+20a
das geht nicht wo ist denn mein Fehler
bibifellow

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13:12 Uhr, 23.02.2010

Antworten
f(x)=0,5x3-7,5x2+8x+2

Habe bei cx aufgehört
Antwort
Loobia

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13:21 Uhr, 23.02.2010

Antworten
auf welche art hast du gerechnet, meine oder deine?

wir haben

f(x)=0,5x3-1,5x2+2
raus.
bibifellow

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13:35 Uhr, 23.02.2010

Antworten
einem mix daraus a=0,5 hatte ich ja mit deiner Rechnung
und dann d=2

die Ordinate

f(02)


der Punkt f(-1)=0
0=-a-b-c+2
2=a+b+c




Schnittstelle f'(20)
0=3a22+2b2+c
0=12a+4b+c

II-I =-2=11a+3b

a war bei deiner Rechnung ja 0,5
-2=11X0,5+3b
-7,5=3b
2,5=b

2=a+b+c
2=2-2,5+c
2=-0,5+c
2,5=c

f(x)=0,5x3+2,5x2+2,5x+2
schlimm wenn man vergißt zu teilen und die eigenen Zahlen beim vielen durchstreichen nicht mehr lesen kann aber noch etwas anders als deine

lieb wäre noch eine kleine Hilfe zu der letzten Aufgabe kann ja a nicht mal ausrechnen
Antwort
Loobia

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14:27 Uhr, 23.02.2010

Antworten
leider kannst du es nicht so mixen.

also von vor.

1)Eine Funktion 3. Grades hat an der Stelle x=-1 eine Nullstelle. Sie schneidet die f(x)-Achse mit der Ordinate 2 und berührt die x-Achse an der Stelle x=2.

2)Ein zum Nullpunkt symmetrischer Funktionsgraph 6. Grades hat in p(0|0) die Steigung m=2 und in p(-1|0) einen Wendepunkt.
Antwort
Loobia

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14:34 Uhr, 23.02.2010

Antworten
1)
erste möglichkeit

f(x)=a(x-(-1))(x-2)(x-2)
ausmultiplizieren und deinen punkt (0|2) einsetzen um a zu bekommen

f(x)=a(x+1)(x2-4x+4)
f(x)=a(x3-4x2+4x+x3-4x+4)
f(x)=a(x3-3x2+4)

P(0|2) einsetzen
f(0)=a(03-302+4)=2
4a=2qqud|:4
a=24
a=12


f(x)=0,5(x3-3x2+4)
f(x)=0,5x3-1,5x2+2
Antwort
Loobia

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14:50 Uhr, 23.02.2010

Antworten
1)
zweite Möglichkeit

f(x)=ax^3+bx^2+cx+d
f'(x)=3ax^2+2bx+c

P1(-1|0)    P2(2|0)    P3(0|2)
da die x-Achse berührt wird, heisst es, dass in dem punkt ein extrempunkt ist.
f'(2)=0

f(-1)=0    0=-a+b-c+d
f(2)=0    0=8a+4b+2c+d
f(0)=2    2=a03+b02+c0+d    d=2
f'(2)=0    0=12a+4b+c


I)     0=-a+b-c+2
II)   0=8a+4b+2c+2
III) 0=12a+4b+c

2*I+II
0=6a+6b+6
-6-6a=6b
-1-a=b

I+III
0=11a+5b+2
0=11a+5(-1-a)+2
0=11a-5-5a+2
0=6a-3
3=6a
36=a
12=a

-1-a=b
-1-12=b
-22-12=b
-32=b

0=-a+b-c+2
0=-12+(-32)-c+2
0=-12-32-c+2
0=-42-c+2
0=-2-c+2
0=c

f(x)=12x3-32x2+2

Antwort
Loobia

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14:58 Uhr, 23.02.2010

Antworten
zu der zweiten aufgabe habe ich eine frage.

Ist es eine funktion 5.grades, oder 6.?
stimmt die aufgabe so?

Ein zum Nullpunkt symmetrischer Funktionsgraph 6. Grades hat in p(0|0) die Steigung m=2 und in p(-1|0) einen Wendepunkt.
bibifellow

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15:38 Uhr, 23.02.2010

Antworten
5. Grades.
bibifellow

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19:05 Uhr, 23.02.2010

Antworten
2*I+II
0=6a+6b+6
-6-6a=6b
-1-a=b
das versteh ich nicht ganz
I 0=a+b+c+2X2
0=2a+2b+2c+4

II 0=8a+4b+2c+2

logisch wäre jetzt
II-I

also 0=6a+2b-2
2=6a+2b
2-2b=6a
13-13b=a
Antwort
Loobia

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07:48 Uhr, 24.02.2010

Antworten

2*I+II
0=6a+6b+6
dann stelle ich die formel um nach b
als erstes minus 6
-6=6a+6b    |-6a
-6-6a=6b    |:6
-66-66a=b
-1-a=b


bibifellow

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08:36 Uhr, 24.02.2010

Antworten
2*I+II
0=6a+6b+6
das
Umstellen habe ich schon verstanden aber du schriebst ja 2X die I. Funktion plus die zweite
2 mal die I. wäre 0=2a+2b+2c+4

und die II. lautet 0=8a+4b+2c+2
dann muss ich es doch subtrahieren also 0=6a+2b-2
addieren fänd ich jetzt unlogisch bei dir fällt c ja auch weg aber wie kommen 6b und plus 6 zustande. Das kann ich irgendwie nicht fassen.


Und dann noch bitte eine kleine Hilfe zu der letzten Aufgabe
Habe gestern noch lange herumprobiert aber bin immer da hängengeblieben.
Ein zum Nullpunkt symmetrischer Funktionsgraph 5. Grades hat in p(00) die Steigung m=2 und in p(-10) einen Wendepunkt. Die Funktionsgleichung


So f(x)=ax^5+bx^3+cx+d
f'(x)=5ax^4+3bx^2+c
f''(x)=20ax^3+6bx

d=0 weil symmetrisch
p(00)
0=a05+b05+c0+d
ergibt auch d=0
Steigung f'(0)=2

2=5a04+3b02+c
2=c

Wendepunkt f''(-1)=0
0=20a(-1)3+6b(-1□)
0=-20a-6b



6b=-20a
b=-103a

0=-20a-6(-103a)
0=-20a+20a
das geht nicht wo ist denn mein Fehler

Antwort
Loobia

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08:59 Uhr, 24.02.2010

Antworten
I)     0=-a+b-c+2
mal 2
0=-2a+2b-2c+4

II)   0=8a+4b+2c+2

0=-2a+8a+2b+4b-2c+2c+4+2
0=6a+6b+6




2. Aufgabe

P1(0|0)
P2(-1|0)
bei x=0 eine steigung von m=2
bei x=-1 ist ein wendepunkt(wendepunkt immer 2.Ableitung=0)

5.gerades und punktsymetrisch zum Ursprung
f(x)=ax5+bx3+cx+d
f'(x)=5ax4+3bx2+c
f''(x)=20ax3+6bx

f(0)=0    d=0
f(-1)=0    0=a(-1)5+b(-1)3+c(-1)    0=-a-b-2
f'(0)=2    2=5a04+3b02+c    c=2
f''(-1)=0    0=20a(-1)3+6b(-1)    0=-20a-6b

0=-a-b-2
0=-20a-6b

6*I-II
0=14a-12
67=a


0=-a-b-2
b=-a-2
b=-67-147
b=-207

f(x)=67x5-207x3+2x


Frage beantwortet
bibifellow

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09:56 Uhr, 24.02.2010

Antworten
Meinen Fehler gefunden. Ganz lieben Dank für die viele Geduld. Bei der zweiten Aufgabe habe ich einfach den zweiten Punkt total vergessen. Na ja werde jetzt alle Aufgaben bis zur Arbeit immer wieder rechnen um eine Routine zu bekommen. Du kannst das wirklich toll erklären. Bis denn
bibifellow

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13:20 Uhr, 24.02.2010

Antworten
Habe noch einen Fehler gemerkt beim Wendepunkt hatte ich
0=20a23+b62
das ergibt doch 0=160a+12b
wie bist Du dann auf das gleiche Ergebnis gekommen wie ich. Habe die aufgabe noch einmal drunter geschrieben ist mir jetzt beim nochmalrechnen aufgefallen

Eine funktion 5. Grades ist symmetrisch zum Nullpunkt des Koordinatensystems.Sie hat in p(11) die Steigung m=0 und in p(2f(2)) einen Wendepunkt. Funktionsgleichung


So f(x)=ax^5+bx^3+cx+d
f'(x)=5ax^4+3bx^2+c
f''(x)=20ax^3+6bx

symmetrisch zum Nullpunkt d=0

p(11)
f(1)=1
1=a15+b13+c1+d
1=a+b+c

Steigung f'(1)=0
0=5a14+3b12+c
0=5a+3b+c

Wendepunkt f''(2)=0

0=20a23+6b2
0=120a+12b

II-I
-1=4a+2b

Ergebnis - III a=116

dann III 0=120X116+12b
b=-0,625


I 1=a+b+c
1=116-0,625+c
c=0,3125


Antwort
Loobia

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14:04 Uhr, 24.02.2010

Antworten
das problem ist, dass du immer soviel durcheinander schreibst.
bei nöchsten mal, schreib bitte jede frage unter einem neuen punkt.

hier hast du soviele unterschiedliche aufgaben.


also deine aufgabe lautet jetzt(und wir reden jetzt erstmal nur noch darüber)

Eine funktion 5. Grades ist symmetrisch zum Nullpunkt des Koordinatensystems.Sie hat in p(1|1) die Steigung m=0 und in p(2|f(2)) einen Wendepunkt. Funktionsgleichung

da symetrie nur ungrade exponenten, da durch urprung d=0

f(x)=ax5+bx3+cx
f'(x)=5ax4+3bx2+c
f''(x)=20ax3+6bx

f(1)=1        1=a+b+c
f'(1)=0        0=5a+3b+c
f''(2)=0        0=20a23+6b2        0=160a+12b

1=a+b+c
0=5a+3b+c
0=160a+12b

I-II
1=-4a-2b        -12-2a=b

in
0=160a-2b        0=160a-2(-12-2a)        0=164a+1
a=1164

b=-12-21164
b=-2141

c=1-1164-(-2141)
c=247164

allerdings, wenn ich mich bei diesem durcheinander nicht verrechnet habe.


bibifellow

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15:18 Uhr, 24.02.2010

Antworten
Lieben Dank hab ich auch raus. Ja werde ich machen ist dann für mich auch übersichtlicher. Ist ein bischen viel Chaos gewordne. Dir noch einen schönen Tag.
Antwort
Loobia

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15:20 Uhr, 24.02.2010

Antworten
Danke wünsch ich dir auch.

falls deine fragen beantwortet sind, bitte schliess es.


Falls du neue fragen hast, bitte öffne eine neue anfrage. viel erfolg.