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differentialrechnung 2

Schüler Gymnasium, 11. Klassenstufe

Tags: aufgabe 12. klasse

 
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ausas

ausas aktiv_icon

13:46 Uhr, 01.12.2012

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hallo, könnt ihr mir hier bitte helfen, ich komme nicht draus wie man diese aufgabe lösen kann.


Bestimme die Gleichung einer Parabel 4. Ordnung, die zur y-Achse symmetrisch ist und im Wendepunkt W (-2/0) eine Wendetangente besitzt , welche die y-Achse bei 8/3 schneidet.

=> Parabel 4. Ordnung: ax^4 + bx^3 + cx^2 + dx ^1 + e

f' = 4ax^3 + 3bx^2 + 2 cx + d
f''= 12 ax^2 + 6bx + 2c
f''' = 24 ax + 6b



nun, eine gleichung kann ich aufschreiben, die des Wendepunktes: f''(-2) = 0 => 48 a - 12b + 2c = 0

Ausserdem weiss ich dass W(-2/0) element von f ist : f(-2) = 0=> 16a -8b + 4c-2d+e = 0

Symmetrie bez. y Achse => W(-2/0 ) wird zu W(2 /0) => f''(2) = 0 => 48 a + 12b + 2c =0


nun komme ich niicht weiter, könnt ihr mir bitte helfen?? stimmt meine rechnung ??
Online-Nachhilfe in Mathematik
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prodomo

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15:53 Uhr, 01.12.2012

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Beachte die Symmetrie ! Wie heißt f(x) dann allgemein ?
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anonymous

anonymous

16:07 Uhr, 01.12.2012

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Der Anstieg der Tangente durch W(2,0) und S(8,3)
ist gleich dem Anstieg der Parabel in W.

(1) f’ = 4ax^3 + 3bx^2 + 2cx +d = (3-0)/(8-2) = 1 / 2



Bei einer symmetrischen Parabel fällt der assymmetrische Teil, verursacht durch bx^3 weg.

(2) b=0


Mit den bereits gefundenen 3 Gleichungen, (1)und (2) ergeben sich 5 Gleichungen mit 5 Unbekannten.


Danke


ausas

ausas aktiv_icon

16:47 Uhr, 01.12.2012

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kannst du mir bitte dies nochmals erklären:


was bedeutet bei (1) f&squo??


und bei (2) wie kommst du auf b=2???
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anonymous

anonymous

17:13 Uhr, 01.12.2012

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# Bei einer symmetrischen Parabel fallen die assymmetrischen Teile weg.
x^3 und x sind nicht symmetrisch zu y-Achse und machen damit die gesamte Funktion assymmterisch dazu.

f = ax^4 + cx^2 + e = 0



# W(-2,0) ist in der Parabel
f(-2) = 0
a(-2)^4 +c(-2)^2 +e = 0

(1) 16a +4c +e= 0


# Der Anstieg der Tangente durch W(-2,0) und S(0,8/3)
ist gleich dem Anstieg der Parabel in W.
f’ = 4ax^3 + 2cx
f’(-2) = 4a(-2)^3 +2c(-2)= -32a -4c =
(8/3-0)/(0+2) = (8/3)/(2/1) = 4/3

-96a -12c = 4
(2) 24a +3c = -4


# Die Wendepunkte sind bekannt.
f’’ = 12ax^2 + 2c
12a(-2)^2 +2c = 0
48a +2c =0
24a + c =0
(3) c= -24a



#Damit gibt es 3 Unbekannte mit 3 Gleichungen
16a +4c +e= 0
24a +3c = -4
c= -24a

Danke

Nachtrag:

(1) f’ ist irrtuemlich erschienen.

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anonymous

anonymous

17:16 Uhr, 01.12.2012

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offenbar wird die erste Ableitung f '
irrtuemlich als f’ dargestellt.

Danke.


ausas

ausas aktiv_icon

17:38 Uhr, 01.12.2012

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Bedeutet dies dass, die funktion


f(x) = 1/12 x^4-2x^2+6,66


ist???
Antwort
anonymous

anonymous

19:16 Uhr, 01.12.2012

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eine Probe:

a= 1/12
c= -2
e= 20/3

f = ax^4 + cx^2 + e = 0
f(x) = 1/12x^4 - 2x^2 + 20/3 = 0
f(-2) = 16/12 - 8 + 20/3 = (4 -24 +20 )/3 = 0


f ’ = 4ax^3 + 2cx
f ’(x) = 1/3x^3 -4x
f ’(-2) = -8/3 + 8 =(-8 + 24 )/3 = 16/3


f ’’ = 12ax^2 + 2c
f ’’ = x^2 -4
f ’’(-2) = 0

Wenn der Anstieg der Tangente = 16/3 ist, dann dürften die Werte a,c,e stimmen.


Frage beantwortet
ausas

ausas aktiv_icon

19:30 Uhr, 01.12.2012

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vielen dank für die grosse und ausfürliche lösung!!!!