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Kurvenschar fa(x)=e^(2x)-a*e^x

Schüler Gymnasium,

Tags: Kurvenschar, Nullstellen, Schnittpunkt, Wertemenge

 
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Jorani

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17:59 Uhr, 29.01.2013

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Hallo alle zusammen :-)

Ich benötige Hilfe bei der Aufgabe 31a,b,c,d,e (siehe Datei)

Meine Ableitungen:

fa(x)=e2x-aex

f'a(x)=2e2x-aex+ex

fa(x)=4e2x-ex+ex

f "' (x)=8e2x-ex+ex



Ich würde mich sehr über eure Hilfe freuen.

lg Jorani

P1010218
P1010219

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

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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elsicitan

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18:16 Uhr, 29.01.2013

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Also bei 31a brauchst du erstmal keine Ableitung.
Gesucht ist die Funktion die ein Schnittpunkt mit der y-Achse bei -2 hat.

Das heißt wir müssen a so bestimmen, dass die Funktion dann durch(0/-2) geht.


Alles klar?

Jorani

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18:22 Uhr, 29.01.2013

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Vielen Dank für die schnelle Antwort!

Das heißt:

fa(-2)=0?

e2-2-ae-2=0

Oder wie muss ich vorgehen?
Jorani

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18:24 Uhr, 29.01.2013

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...und dann nach a noch umstellen
Antwort
elsicitan

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18:25 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Nein also fa(0)=-2

Also :

-2=e20-ae0

Jetzt nach a umstellen :-)
Jorani

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18:38 Uhr, 29.01.2013

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−2 = e^(2⋅0)−a*e^0

-2 =e^0-a*e^0 |+a

-2+a = e^0*e^0 |+2

a =e^0*e^0+2

?

Tschuldigung, gerade Funktioniert der Formeleditor nicht mehr ...
Antwort
elsicitan

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18:41 Uhr, 29.01.2013

Antworten
also allgemein eine Zahl hoch 0 ist 1.

daher istz.B e20=1

Für a muss 3 rauskommen.
Jorani

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18:47 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Danke für den Hinweis.

Das heißt:

-2=e^0-a*e^0

-2=1-a*1 |+a

a-2=1 |+2

a= 3

:-)
Antwort
elsicitan

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18:54 Uhr, 29.01.2013

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Korrekt.

Bei b)

Also du brauchst die erste Ableitung f'a(x)=2e2x-aex

Also es schneidet die y Achse , daher ist x automatisch 0.
Also musst du in die Ableitung 0 einsetzen für x.

Danach kriegen wir eine Steigung raus in Abhängigkeit von a

Was du wissen musst ist, dass die Steigung beim Schneiden der y Achse mit 45° immer 1 ist.


Also:

f'a(0)=2-a

2-a=1

a=1
Jorani

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19:01 Uhr, 29.01.2013

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Tschuldigung, dass ich immer etwas länger brauche. Muss das erst nachvollziehen ;-)

Das mit den 45° verstehe ich jedoch noch nicht, könntest du mir das bitte nocheinmal näher erläutern?
Antwort
elsicitan

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19:05 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Ganz einfach , schneidet eine Kurve die y-Achse unter 45° , so ist die Steigung 1.

Und die Steigung kriegen wir raus, wenn wir in die erste Ableitung den x-Wert einsetzen.
In diesem Fall 0.

Wenn du in die 1.Ableitung 0 einsetzt so kriegen wir 2-a raus.

Und logischerweise folgt: 2-a=1
Jorani

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19:13 Uhr, 29.01.2013

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Ich hatte soeben eine Erleuchtung, danke dir! :-)

bei Nr c)

wie muss ich da ansetzen?
Antwort
elsicitan

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19:14 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Also geht eigentlich genau so wie bei a.

Nulstelle hat den x wert 1.
So wissen wir das die Funktion durch (1/0) geht.

Diesesmal ist fa(1)=0
Jorani

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19:22 Uhr, 29.01.2013

Antworten
also:

0=e^(2*1)-a*e^1 |+a
a=e^2*e^1



Antwort
elsicitan

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19:27 Uhr, 29.01.2013

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0=2e2-ae|+ae
Aufpassen, +a geht nicht, da Punkt vor Strich gilt.

ae=2e2

a=2e
Jorani

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19:32 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Wieso 0=2e^2-a*e?

die 2 ist für mich gerade nicht erklärlich.



Antwort
elsicitan

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19:37 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Keine Ahung woher die 2 kommt :-D)
Ist natürlich falsch.

also a=e
Jorani

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19:44 Uhr, 29.01.2013

Antworten
ok :-D)

Zu d)

Wendepunkt auf der y-Achse:

f"a(x)= 4e^(2x)-e^x+e^x

0=4e^(2x)-e^x+e^x

und dann ...?
Antwort
elsicitan

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19:55 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Also du sollst wie du es richtig erkannt hast die 2.Ableitung Nullsetzen, so kriegen wir Wendepunkt raus.

Jedoch ist die 2.Ableitung falsch bei dir. Es muss so heissen:

f''a(x)=4e2x-aex

4e2x-aex=0
Jorani

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20:06 Uhr, 29.01.2013

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also:

f"a(x)=4e^(2x)-a*e^x

4e^(2x)-a*e^x=0 |+a*e^x

4e^(2x) =ae^x |:e^x

4e^(2x)/e^x = a



beim letzten Schritt bin ich mir unsicher.
Antwort
elsicitan

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20:15 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Du verwechselst da was.

Wir brauchen erstmal den Wendepunkt, das heißt wir brauchen den x-Wert in Abhängigkeit von a.
Also nicht nach a umstellen. Sondern nach x

4e2x-aex=0

Das ist eine Quadratische Gleichung, jedoch brauchen wir eine Substitution. Das kannst du oder?

u=ex

4u2-au=0


Jorani

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20:23 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Ja, das kenn ich :-)

4u^2-au=0 |+au

4u^2=au |*u
4u^2*u=a

4u^3=a

(kann man das zusammenfassen? )
Antwort
elsicitan

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20:25 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Wir sind immer noch dabei den x Wert rausukriegen in Abhändigkeit von a.

Mit der abc Formel die Gleichung lösen.

Dann eine Resubstitution machen.
Jorani

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20:35 Uhr, 29.01.2013

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Oh nein stimmt! Sorry...

Von der ABC Formel habe ich noch nichts gehört ... aber ich habe gerade auf einer Seite geguckt :

4u^2-a*u=0

a=4
b=a
c=u

x1/2= -a+|-wurzel(a^2-4*4*0) / 2*4


oder so?


Antwort
elsicitan

elsicitan aktiv_icon

20:39 Uhr, 29.01.2013

Antworten
a=4

b=-a

c=0


Geht auch mit der pq Formel.

abc Formel kannst du googeln.

Jorani

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20:44 Uhr, 29.01.2013

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x 1/2= -(-a)*u +|- wurzel(-a*u)^2)/8 --> 4*4*0=0

und wie muss ich fortfahren?
Antwort
elsicitan

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20:46 Uhr, 29.01.2013

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b=-a

Sorry für den Fehler.
Antwort
elsicitan

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20:47 Uhr, 29.01.2013

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in dem fall muss es u1/2 heissen, nicht x1/2
Jorani

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20:54 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Ich verstehe diese Formel ehrlich gesagt nicht so wirklich.

bei der p/q Formel muss ich durch 4 teilen, oder?

Dann ist x1/2= a/2+|- wurzel(-a^2/4)


Antwort
elsicitan

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20:57 Uhr, 29.01.2013

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Ja genau, aber die Abc Formel ist recht einfach.

Naja ist ab hier noch retch viel zu machen.
Besser ist , wenn man dir das zeigt.

Daher die d und e wäre besser mit dein lehrer, denn du hast die Grundsachen nicht drauf oder ihr habt sie nicht gemacht.

Muss dann auch offline.

Kann dir das aber morgen gerne erklären.



Jorani

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20:58 Uhr, 29.01.2013

Antworten
Das wäre wirklich nett.

Vielen vielen dank, dass du dir soviel Zeit genommen hast! :-)

GLG Jorani
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