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Wo ist der Graph der Funktion am steilsten?

Schüler Kolleg, 11. Klassenstufe

Tags: Funktion 4. Grades, Graph, steilster Anstieg

 
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chris-abi2012

chris-abi2012

06:29 Uhr, 23.11.2010

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Hallo, ich hab da mal ne Frage zu ner Probeklausur,
die ich heute von meinem Mathelehrer erhalten habe.

Aufgabe: Wo ist der Graph der Funktion
f(x)=16x4-13x3-6x2+1
im Bereich -3x3 am steilsten?

Am steilsten is der Graph der Funktion doch immer an
den Wendestellen, oder?

Somit müsste ich doch die 2te, wie auch die 3te Ableitung
der Funktion bilden und die Wendepunkte bestimmten, oder?

wären bei mir
W1(-2;-533) und W2(3;-48,5)

Somit läge doch ne Bedingung für eine größt mögliche
Steilheit an den Wendestellen xw1=-2 und xw2=3 vor, oder seh ich das falsch?

Nun muss ich nur noch prüfen, wie die Tangentensteigung der jeweiligen
Wendepunktstellen aussieht:

Ich lass mir durch die erste Ableitung der Ausgangsfunktion
für die jeweiligen Wendestellen die Steigungen angeben:

W1 hat die Steigung m=443
W2 hat die Steigung m=-27

Was ist nun nicht verstehe ist, wie man bei der Aufgabenstellung
mit dem Bereich -3x3 umgeht. Meint doch ein Intervall
[-3;3] oder?

Wenn ich völlig falsch liegen sollte, dann bitte ich nun um Hilfe
und Hilfestellungen.

Vielen Dank.
Chris



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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)
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Bummerang

Bummerang

08:12 Uhr, 23.11.2010

Antworten
Hallo,

- ja, die Angabe -3x3 heisst, dass das Intervall [-3;3] zu betrachten ist.

- ja, es sind alle Wendestellen innerhalb des Intervalls zu ermitteln und dort der Anstieg zu berechnen.

- nein, damit hast Du nicht sicher die Stelle mit dem steilsten Anstieg gefunden! Der Anstieg an der Stelle x=-3 könnte noch grösser sein!!! Du musst immer die Ränder mit überprüfen, den rechten Rand hast Du ja bereits. Auch wen hier der linke Rand nicht den steilsten Anstieg hat, so muss die Überprüfung trotzdem stattgefunden haben, d.h. das Ergebnis von f'(-3) muss berechnet worden sein!
chris-abi2012

chris-abi2012

20:48 Uhr, 23.11.2010

Antworten
mit der "steilsten Stelle" meint man doch die mit der größten Steigung
oder die mit dem größten Gefälle, oder?

obige beide Wendestellen sind ja die einzigen, die für den Graphen
der Funktion bestehen. Wozu muss ich denn nun noch die Randstelle
-3 des Intervalls auf Steigung überprüfen, wenn keine weitere Stelle des Graphen
für eine steilere Stelle in Frage kommen kann?
Die beiden Wendestellen sind ja die einzig möglichen Lösungen zur Beantwortung
der Frage, oder kann man sich da nicht immer sicher sein?

Die Antwort der Aufgabe:

Wo ist der Graph der Funktion
f(x)=16x4−13x3−6x2+1
im Bereich −3≤x≤3 am steilsten?

Am steilsten ist der Graph an der Wendestelle xW2 mit der Steigung
m=-27 (negative Steigung/Gefälle)
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