Ich habe hier eine Ableitung gebildet die hoffentlich richtig ist aber ich Frage mich wie ich diese jetzt auf null setzten kann kann mir das jemand schritt für?

Fabiiiiii925  06.06.2022, 13:00

Steht da, dass du die Extrema berechnen oder bestimmen sollst?

zeamey 
Beitragsersteller
 06.06.2022, 13:18

Bestimme Rechnerisch steht da

2 Antworten

Joa. Beginnen wir mal:

Ableitung

Die Ableitung ist korrekt, lässt sich aber vereinfachen.

Extremstellen

Theorie:

  1. f'(x) bilden (erste Ableitung bilden)
  2. f'(x) = 0 (erste Ableitung gleich Null setzen)
  3. f'(x) = 0 nach x lösen (Nullstellen von der ersten Ableitung berechnen)
  4. berechnete Extremstellen prüfen:

Umsetzung:

1)

Haben Sie schon gemacht.

2)

f'(x) = -0,0061 * 4 * x^{3} + 0,1745 * 3 * x^{2} - 1,348 * 2 * x + 5,65
0 = -0,0061 * 4 * x^{3} + 0,1745 * 3 * x^{2} - 1,348 * 2 * x + 5,65

3)

0 = -0,0061 * 4 * x^{3} + 0,1745 * 3 * x^{2} - 1,348 * 2 * x + 5,65
0 = −0,0244 * x^{3} + 0,5235x^{2} − 2,696x + 5,65
___________
Algebraich:
 reell:
  x_{1} = 1 / 732 * (5235 + (33910548075 - 7320 * sqrt(13038207995445))^{1 / 3} + (15 (2260703205 + 488 * sqrt(13038207995445)))^{1 / 3}) ≈ 15,1815700679746
 komplex:
  x_{2} = x = 1745/244 - ((1 + i * sqrt(3)) * (33910548075 - 7320 * sqrt(13038207995445))^{1 / 3})/1464 - ((1 - i * sqrt(3)) * (5 (2260703205 + 488 * sqrt(13038207995445)))^{1/3})/(488 * 3^(2/3)) ≈ 3,13667398240612 + 2,32675910188438 * i
  x_{3} = x = 1745/244 - ((1 - i * sqrt(3)) * (33910548075 - 7320 * sqrt(13038207995445))^{1 / 3})/1464 - ((1 + i * sqrt(3)) * (5 (2260703205 + 488 * sqrt(13038207995445)))^{1/3}) / (488 * 3^(2/3)) ≈ 3,13667398240612 - 2,32675910188438 * i
_________
Numerich:
f'(x) = −0,0244 * x^{3} + 0,5235x^{2} − 2,696x + 5,65
f''(x) = -(366 * x^{2} - 5235 * x + 13480) / 5000
x_{n + 1} = x_{n} - (f'(x_{n})) / (f''(x_{n}))
x_{n + 1} = x_{n} - (−0,0244 * x_{n}^{3} + 0,5235x_{n}^{2} − 2,696x_{n} + 5,65) / (-(366 * x_{n}^{2} - 5235 * x_{n} + 13480) / 5000) | x_{1} := 15
x_{infintiy} ≈ 15,1815700679746

Wir können die algebraichen Lösungen auch anderes representieren:

Bild zum Beitrag

4)

Grafinkrechner sagt: stimmt
Beweis:

Bild zum Beitrag

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
 - (Mathematik, Ableitung)  - (Mathematik, Ableitung)

die Ableitung ist richtig, lässt sich aber noch etwas vereinfachen, indem du die Produkte der Zahlen ausrechnest

Die Nullstelle zu finden ist nicht so einfach. Direkt berechnen lässt sich die nicht. Du musst eine durch Probieren finden und dann Polynomdivision. Oder gleich ein Näherungsverfahren (z.B. von Newton) anwenden oder die Nullstelle grafisch ermitteln.


zeamey 
Beitragsersteller
 06.06.2022, 12:43

Ich möchte nicht die Nullstellen finden sondern die extrema

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MichaelH77  06.06.2022, 12:45
@zeamey

die Extrem von f sind die Nullstellen der Ableitung f'

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zeamey 
Beitragsersteller
 06.06.2022, 12:47
@MichaelH77

Aber das mit Polynom Division wurde mir in der Schule überhaupt nicht beigebracht

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MichaelH77  06.06.2022, 12:48
@zeamey

ich weiß, in BW wird das schon lange nicht mehr behandelt. Aber dann kommen solchen Aufgaben normalerweise nicht dran

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zeamey 
Beitragsersteller
 06.06.2022, 12:49
@MichaelH77

Ich bin nur in der 11 Klasse und ich sehe in der zentralen Klausur der Einführungslhase 2019 ist so eine Aufgabe aber ich habe keine Ahnung wie ich die lösen soll

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MichaelH77  06.06.2022, 12:50
@zeamey

ihr habt nur einen normalen Taschenrechner, also keinen GTR oder CAS ?

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zeamey 
Beitragsersteller
 06.06.2022, 12:52
@MichaelH77

Doch wir haben CAS also ich könnte es damit machen aber in der Aufgabe steht bestimmen sie rechnerisch und ich glaube deswegen muss ich das ja rechnen oder nicht

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MichaelH77  06.06.2022, 12:57
@zeamey

wenn ausdrücklich "berechnen" da steht dann ja, bei "bestimmen" oder "ermitteln" könntest du das grafisch mit dem GTR oder CAS machen

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zeamey 
Beitragsersteller
 06.06.2022, 12:57
@MichaelH77

Ernsthaft jetzt ? Und ich mach mir so ein Stress ich hab das halt nicht verstanden weil da steht bestimmen rechnerisch

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Fabiiiiii925  06.06.2022, 13:15
@zeamey

Wenn da bestimmen steht, kannst du das einfach in den Taschenrechner eintippen. Eine Polynom Division mit ner Kommazahl hinten ist sowieso schon ziemlich schwer. Also ich bin auch in der 11., aber die haben wir zumindest nur mit ganzen Zahlen hinten gemacht. Also mit bestimmen macht das schon gleich viel mehr Sinn.

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MichaelH77  06.06.2022, 13:16
@Fabiiiiii925

stimmt, vielleicht wird die Zahl hinten auch einfacher, wenn man die Gleichung durch den Faktor vorm x³ dividiert

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Fabiiiiii925  06.06.2022, 13:18
@MichaelH77

Hab's grad probiert. Da kommt dann ne Kommazahl mit Periode raus. 😅

Aber mit bestimmen klappt das gut.

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