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Näherung der Nullstelle mit Newtonverfahren

Schüler

Tags: Newton-Verfahren, Nullstellen

 
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mathematik2012

mathematik2012 aktiv_icon

13:30 Uhr, 24.03.2012

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Hallo zusammen,

Gegeben ist die Funktion: f(x)=ln(x)+6x-2x²
Es soll mit Hilfe des Newtonverfahrens die Nullstelle bestimmt werden. Als Startpunk ist x=3 gegeben.
Nun sollen 2 Schritte des Newtonverfahren durchgeführt werden.

x1=3,192739
x2=3,174987

Ist meine Lösung richtig? Wenn nicht, dann kann ich den Rechenweg aufschreiben..

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)

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

Aurel

13:35 Uhr, 24.03.2012

Antworten
Hallo

Hier zum Vergleich die Lösungen: tinyurl.com/6t9e8kk
mathematik2012

mathematik2012 aktiv_icon

13:39 Uhr, 24.03.2012

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ok danke, meine Lösung scheint richtig zu sein.

Allerdings habe ich mit dem Newtonverfahren nur eine Nullstelle berechnet.. (3,18)

Wie würde es aussehen, wenn ich beide Nullstellen berechnen müsste?
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Shipwater

Shipwater aktiv_icon

13:42 Uhr, 24.03.2012

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Dafür musst du wo anders starten. Um genau zu sein: Du brauchst einen Startwert, der kleiner als die Maximumstelle ist. Also 0<x<3+134 muss für den Startwert gelten, um zur kleineren Nullstelle zu gelangen.
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Aurel

Aurel

13:46 Uhr, 24.03.2012

Antworten
dann müsstest du einen anderen Startwert nehmen, der auf jeden Fall kleiner ist als der Extremwert xS=1,65 ist, siehe:

www.wolframalpha.com/input/?i=f%28x%29+%3Dln%28x%29%2B6x-2x%C2%B2
mathematik2012

mathematik2012 aktiv_icon

14:01 Uhr, 24.03.2012

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ok dann danke für alle Antworten, denke dass das Verfahren einigermaßen sitzt.

Habe noch ein paar Fragen, denke es ist nicht nötig dafür ein neues Thema zu erstellen.

Die Funktion lautet: f(x)=ln(x)+(x-2)²

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

f''(x)=- 1/x² +2


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Shipwater

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14:03 Uhr, 24.03.2012

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Das stimmt.
mathematik2012

mathematik2012 aktiv_icon

14:17 Uhr, 24.03.2012

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noch dazu:

Minimum:( 1+ wurzel:1/2 ,0,62)

Maximum: (1- wurzel:1/2 ,1,6861)

Ist das auch richtig?

Außerdem muss noch das größtmögliche Intervall angegeben werden auf dem f konvex ist. Hab leider absolut keine Ahnung wie ich das berechnen kann.
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Shipwater

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14:19 Uhr, 24.03.2012

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Ich kann das nicht lesen. Schau mal hier und schreib dann nochmal leserlich:
http//www.onlinemathe.de/download/onlinemathe_mathematische_zeichen.pdf
mathematik2012

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14:23 Uhr, 24.03.2012

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Minimum: (1+12,0,62)

Maximum: (1-12,1,6861)

Und größtmögliches Intervall auf dem f konvex ist.
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Shipwater

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14:33 Uhr, 24.03.2012

Antworten
Minimum passt, bei Maximum ist der y-Wert falsch gerundet. (ich würde sowieso lieber exakt rechnen)
Und schau hier für deine andere Frage:
http//de.wikipedia.org/wiki/Konvexe_und_konkave_Funktionen#Konvexit.C3.A4t_und_zweite_Ableitung
mathematik2012

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14:47 Uhr, 24.03.2012

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also die Funtkion ist konvex wenn f''0

Fängt das Intervall bei 12 an ?
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Shipwater

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14:51 Uhr, 24.03.2012

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Ich habe nicht nachgerechnet. f ist konvex bedeutet so weit ich weiß f' ist monoton wachsend. Du solltest dafür nun mal die Ungleichung f''(x)0 lösen.
mathematik2012

mathematik2012 aktiv_icon

15:05 Uhr, 24.03.2012

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-1/x² +20

2 1/x²

2x² 1

12

x12

also beginnt das Intervall bei 12, aber bis wo geht es?
Antwort
Shipwater

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15:29 Uhr, 24.03.2012

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x212 ergibt |x|12
mathematik2012

mathematik2012 aktiv_icon

15:48 Uhr, 24.03.2012

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und von wo bis wo geht das Intervall dann?
Antwort
dapso

dapso aktiv_icon

16:38 Uhr, 24.03.2012

Antworten
Hallo
Aus x12 ergeben sich zwei Intervalle: (-,-12] und [12,). Allerdings macht nur eins davon Sinn.
mathematik2012

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16:41 Uhr, 24.03.2012

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ok gut, und kann mir noch jemand sagen wie ich den Wertebereich der Funktion rausbekomme?
Antwort
dapso

dapso aktiv_icon

16:45 Uhr, 24.03.2012

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Schau dir die lokalen Extrempunkte und das Verhalten der Funktion für x und x0 an.
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Shipwater

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17:32 Uhr, 24.03.2012

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Meinst du jetzt von f(x)=ln(x)+(x-2)2? Dann brauchst du nur die Grenzwerte x0,  x und die Stetigkeit.
mathematik2012

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18:41 Uhr, 24.03.2012

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ich steh irgendwie auf dem Schlauch.. kannst du mir vielleicht die Rechnung zu dem Wertebereich aufschreiben?
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Shipwater

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20:15 Uhr, 24.03.2012

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Berechne doch einfach die Grenzwerte für x0+ und x. Wo liegt das Problem?
mathematik2012

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20:56 Uhr, 24.03.2012

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also ist der Wertebereich 4 bis ∞
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Shipwater

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00:26 Uhr, 25.03.2012

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Nein, bedenke limx0+ln(x)=-
mathematik2012

mathematik2012 aktiv_icon

10:43 Uhr, 25.03.2012

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also geht der Wertebereich von &minus;∞ bis ∞ ?

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Shipwater

Shipwater aktiv_icon

10:50 Uhr, 25.03.2012

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Ja, W=
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