Kurvenuntersuchungen mit Parameter?

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Wenn f in [1; 2] streng monoton steigen soll, muss f' in [1; 2] > 0 (oder nur an einzelnen Punkten = 0) sein. Die Ableitung einer Funktion dritten Grades ist eine Parabel / quadratische Funktion, also muss die Parabel die x-Achse höchstens berühren (oder gar nicht schneiden).

Hier gilt: f'(x) = ax² - 1/a

Nun muss unsere Bedingung noch gelten: ax² - 1/a > 0 in [1; 2] (der Einfachheit halber definieren wir uns unsere Parabel einfach über der x-Achse - sonst ginge auch ≥).

Formen wir ein bisschen um, kommen wir auf:

a²x² > 1 in [1; 2]

Wann ist das nun der Fall?

Betrachten wir die Grenzen:

  • Für x = 1 muss gelten: a² > 1
  • Für x = 2 muss gelten: 4a² > 1, also a² > 1/4

a² > 1 gilt für a > 1 (a ist positiv).
a² > 1/4 gilt für a > 1/2.

a muss also größer als 1 und größer als 1/2 sein - das funktioniert nur, wenn a > 1 ist. Damit haben wir unsere Bedingung.

Die andere Aufgabe funktioniert analog ;-)

LG

Streng monoton bedeutet, dass nicht mal eine Terasse sein darf, was mit dem linearen Glied durchaus möglich wäre! Das lineare müsste also fehlen, geht nicht!

a darf nicht 0 sein, also bleibt nur x übrig, damit immer eine Konstante herauskommt (y-Verschiebung)!


Willibergi  10.02.2019, 16:19

Doch, eine Terrasse darf sein, aber eben nur an einem Punkt.

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UlrichNagel  10.02.2019, 16:25
@Willibergi

Eine Terasse ist ein Bereich und nicht streng monoton! In einem Punkt ist keine Terasse!

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Willibergi  10.02.2019, 19:45
@UlrichNagel

Dann stimmt Dein erster Satz aber nicht. Eine größere Terrasse ist bei der Funktion ohnehin nicht möglich, wenn mich nicht alles täuscht.

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