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wendepunkte mit einem parameter

Schüler Fachschulen, 12. Klassenstufe

Tags: Analysis

 
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anonymous

anonymous

18:20 Uhr, 28.08.2005

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hey!

ich brauche dringend hilfe!

ich hab eine funktion f gegeben mit f(x)=x(hoch)4 - 2ax(hoch)3 + 6x(hoch)2 - 5



in der schule haben wir schon berechnet für welche werte von a die funktion keinen wendepunkt hat und für welche werte von a sie zwei hat!

jetzt lautet die frage warum man für keinen wert von a genau einen wendepunkt haben kann!?

kamm mir wer helfen??

lg anna

Hierzu passend bei OnlineMathe:
Wendepunkte (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Florian

Florian

20:08 Uhr, 28.08.2005

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Ich denke mal, ihr habt das in der Schule auch so gemacht. Ich rechnen jetzt erstmal allgemein die Wendepunkte aus:

f(x)=x^4-2ax³+6x²-5

f'(x)=4x³-6ax²+12x

f''(x)=12x²-12ax+12

f'''(x)=24x-12a



Notwendige Bedingung für das Vorhandensein eines Wendepunktes f''(x)=0

0=12x²-12ax+12 |:12

0=x²-ax+1



Anwendung der p, q-Formel (x1,2=-p/2 +-Wurzel aus ((p/2)²-q))

p=-a; q=1



x1,2=a/2+-Wurzel aus (a²/4 -1)



Wenn unter der Wurzel 0 herauskommt, kann es nur einen Wendepunkt geben, da x dann a/2 wäre.

Also setzen wir a²/4 -1 gleich 0 und berechnen a.



a²/4 -1=0 |+1

a²/4=1 |*4

a²=4

a=+-2



Wenn a=+-2 ist, gibt es (sowie es bis jetzt aussieht) einen Wendepunkt.





Wollen wir dies nun überprüfen.

Die 2.Ableitung wäre dann:



f''(x)=12x²-24x+12

f'''(x)=24x-24



Notwendige Bedingung für das Vorhandensein eines Wendepunktes f''(x)=0

0=12x²-24x+12 |:12

0=x²-2x+1



Auch hier wenden wir die p, q-Formel an:



x1,2=1



Hinreichende Bedingung für das Vorhandensein eines Wendepunktes f'''(x) ungleich 0:



f'''(1)=0



Die hinreichende Bedingung ist also nicht erfüllt und somit liegt bei a=2 KEIN Wendepunkt vor.



Überprüfen wir dies mit a=-2:



Die 2.Ableitung wäre dann:



f''(x)=12x²+24x+12

f'''(x)=24x+24



Notwendige Bedingung für das Vorhandensein eines Wendepunktes f''(x)=0

0=12x²+24x+12 |:12

0=x²+2x+1



Auch hier wenden wir die p, q-Formel an:



x1,2=-1



Hinreichende Bedingung für das Vorhandensein eines Wendepunktes f'''(x) ungleich 0:



f'''(-1)=0



Die hinreichende Bedingung ist also nicht erfüllt und somit liegt bei a=-2 ebenfalls KEIN Wendepunkt

vor.



Da es aber nur diese beiden Möglichkeiten gab (a=2 oder a=-2), bei denen ein Wendepunkt vorliegen kann, haben wir gezeigt, dass es für kein Wert von a einen Wendepunkt gibt.



Weitere Hilfen auf www.mathe1.de
Frage beantwortet
Anna

Anna

21:58 Uhr, 28.08.2005

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hey!

vielen vielen herzlichen dank!

du hast mir mit deiner ausführlichen antwort sehr geholfen :))

bis dann