Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Funktionenschar fa(x)=x³-3a²x+2a

Funktionenschar fa(x)=x³-3a²x+2a

Schüler

Tags: Nullstellen, Wendepunkt

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
MatheLK2013

MatheLK2013 aktiv_icon

15:00 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Hey ich hab ein Problem bei einer Aufgabe, hoffe mir kann jemand von euch helfen :-)

Die Funktion lautet fa(x)= x³-3a²x+2a³

Ich muss genau bei dieser Funktion die Nullstellen und den Wendepunkt berechnen... aber ich komme einfach nicht weiter.

Aufgaben:
Untersuchen sie die Funktion auf Wendepunkte.
Zeigen sie, dass x=−2a eine Nullstelle von fa ist.

Und ich sitze da jetzt schon so lange dran.
Aber ich komme nicht auf die richtigen Ergebnisse.
Der Wendepunkt kann eig. nur bei (0\0) sein...
& bei den Nullstellen komm ich auch nicht weiter !
Ich müsste da ja nur für x=-2a eisetzen aber dann kommt nicht 0 raus :(
ich bekomme das einfach nicht hin.

Bitte helft mir.

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

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

DmitriJakov aktiv_icon

15:06 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Wenn Du in Deine Funktion für x den Wert -2a einsetzt, dann bekommst Du:

f(-2a)=(-2a)3-3a2(-2a)+2a3

=-8a3+6a3+2a3=a3(-8+6+2)=0

Und für den Wendepunkt: Bilde mal die erste und 2. Ableitung von f(x)

MatheLK2013

MatheLK2013 aktiv_icon

15:57 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Vielen Dank :-) *freu*
Ich hab vergessen das in Klammern zu setzen und dann kam nicht 0 raus.

Und mit dem Wendepunkt:

fa''(x)= 6x
fa'''(x)= 6

6x=0|:6
x=0

in die 3 Ableitung einsetzen:

fa'''(0)= 6>0 Bedingung erfüllt.

Und um den y-Wert rauszubekommen in die Normale Funktion einsetzen:

fa(0)= 0³ - 3a²*0 + 2a²
=2a²

Aber du muss doch 0 rauskommen oder nicht? :(
Weil bei meinen Extrempunkten kommt folgendes raus:
Tiefpunkt: (wurzel a² \-4a²) & Hochpunkt (- wurzel a² / 4a² )
Dann muss der Wendepunkt doch bei (0\0) sein...

Was hab ich falsch gemacht? :(
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

16:14 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Das konstante Glied +2a3 am Ende Deiner Funktionsvorschrift hebt oder senkt den gesamten Funktionsgraphen wie ein Lift. Es stimmt also, was Du ausgerechnet hast. Wendepunkt bei x=0 und y=2a

Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

16:16 Uhr, 18.09.2011

Antworten
PS: Für Deine Extrempunkte habe ich was anderes raus als Du.
MatheLK2013

MatheLK2013 aktiv_icon

16:19 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Okay :-)
Vielen vielen Dank.

Wenn ich den Grafen zeichne dann sieht das ein bisschen komisch aus ...
Aber wenn das rechnerisch richtig ist dann kann ich ja nichts dafür :-P)

Oh was denn? :
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

16:23 Uhr, 18.09.2011

Antworten
f'(x)=3x2-3a2=0

x2-a2=0

x2=a2

x=±a

MatheLK2013

MatheLK2013 aktiv_icon

16:33 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Ja gut das hatte ich beim ersten mal auch raus.
Aber wenn man das so oft rechnet dann wirft man i.wie alles durcheinander :
Dann kommt doch am Ende raus:

TP (a\-4a³) und HP (-a\4a³)

oder hab ich micht wieder verrechnet ?
Dann passt der Wendepunkt doch garnicht mehr.

PS: Tut mir leid das ich soviele Umstände mache :(
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

16:53 Uhr, 18.09.2011

Antworten
x=-a:

y=(-a)3-3a2(-a)+2a3

y=-a3+3a3+2a3=4a3

MatheLK2013

MatheLK2013 aktiv_icon

17:06 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Ja aber der Wendepunkt passt da jetzt garnicht mehr zu...
ich soll jetzt zeichnen :(

Zeichnen sie die Graphen von f-1 und f1.
Also a soll einmal 1 und einmal -1 sein. :(
Aber dann passt der Wendepunkt nicht .
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

17:12 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Habe Dir jetzt mal die beiden Graphen gezeichnet:
Die rote ist mit a=-1
Die schwarze mit a=+1




Zu diesem Beitrag wurde eine digitale Zeichnung hinzugefügt:
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

17:17 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Und ich habe oben einen Fehler von Dir übersehen: Der Wendepunt ist bei 2a3 und nicht bei 2a2

Frage beantwortet
MatheLK2013

MatheLK2013 aktiv_icon

17:29 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Danke. :-)
ich glaub ich habs jetzt verstanden.
MatheLK2013

MatheLK2013 aktiv_icon

17:47 Uhr, 18.09.2011

Antworten
ich hätte noch 2 Fragen :(
Unzwar soll ich jetzt zeigen das die Graphen die x-achse berühren
& zeigen das fa symmetrisch zu f-a ist

Aber wie ich das machen soll weiß ich auch nicht :(
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

17:59 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Du kennst eine Nullstelle, nämlich -2a. Führe eine Polynomdivision durch un zeige, dass die andere Nullstelle eine doppelte Nullstelle ist:

(x3-3a2x+2a3)÷(x+2a)

Edit: Zur Symmetrie kommen wir dann anschliessend.
MatheLK2013

MatheLK2013 aktiv_icon

18:23 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Okay und wie mach ich das mit der symmetrie ?

PS: Danke das du mir so viel hilfst :-)
Antwort
DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

18:30 Uhr, 18.09.2011

Antworten
Ich schau grade die Berlin-Wahl an, deswegen bin ich jetzt etwas kürzer angebunden.

Punktsymmetrie zum Ursprung ist, wenn: f(x)=-f(-x)

Jetzt hast Du aber auf der linken und der rechten Seite nicht die selbe Funktion, sondern 2 verschiedene Funktionen:

fa(x)=-f-a(-x)

x3-3a2x+2a3=-((-x)3-3(-a)2(-x)+2(-a)3)

Ist diese Gleichung erfüllt, dann sind die beiden zueinander punktsymmetrisch zu Ursprung.

Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.