[Mathe] Überprüfen, ob h bei x = 0 eine Wendestelle besitzt?

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Setze f_1(x), f_2(x) und f_3(x) in h(x) ein und bilde die zweite Ableitung. Setze diese gleich Null:

0 = 12 * (a + b + c) * x² + 6 * a * x + 2 * b

Für x = 0 muss b = 0 sein und das widerspricht der Voraussetzung.


maennlich2002 
Beitragsersteller
 22.02.2024, 22:38

Das verstehe ich leider noch nicht so ganz, wie du daraus schließen kannst, dass dafür b = 0 sein muss.

Es könnte doch der Fall sein, dass sich die Summe von 2*b und der Rest der Funktionsgleichung so ausgleichen, dass es gleich null wird, oder nicht?

Oder muss alles zwischen dem „+“ immer einzeln null werden? Kannst du mir das nochmal ganz genau erklären?

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gauss58  22.02.2024, 22:49
@maennlich2002

0 = 12 * (a + b + c) * x² + 6 * a * x + 2 * b

Wir setzen x = 0 ein:

0 = 12 * (a + b + c) * 0² + 6 * a * 0 + 2 * b

Ein Produkt ist Null, wenn ein Faktor Null ist, also bleibt übrig:

0 = 2 * b

Und das passt nur, wenn b = 0 ist.

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maennlich2002 
Beitragsersteller
 22.02.2024, 22:53
@gauss58

Muss ich dafür die Funktion so ausklammern, wie du es gemacht hast?

Ich habe es nur so gerade bei mir stehen:

12ax^2 + 6ax + 12bx^2 + 2b + 12cx^2 = 0

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gauss58  22.02.2024, 22:55
@maennlich2002

Man muss nicht ausklammern:

12 * a * 0² + 6 * a * 0 + 12 * b * 0² + 2 * b + 12 * c * 0² = 0

2 * b = 0

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maennlich2002 
Beitragsersteller
 22.02.2024, 23:23
@gauss58

Also kann ich ohne ausklammern bereits sagen, da b ≠ 0 sein muss, kann es nicht null werden und somit gibt es keine Lösung und somit gibt es keinen Wendepunkt an der Stelle x = 0 unter diesen gegebenen Bedingungen?

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Hi,

bei Aufgabe f setzen wir doch die Funktionsgleichungen einfach mal ein:

h(x) = a*(x⁴+x³) + b*(x⁴+x²) + c*(x⁴)

= x⁴*(a+b+c) + a*x³ + b*x².

Dazu bilden wir nun - da wir gucken wollen, ob bei x = 0 eine Wendestelle vorliegt - die zweite Ableitung:

h''(x) = 12x²*(a+b+c) + 6a*x + 2b.

Wir setzen x = 0 ein:

h''(0) = 12*0²*(a+b+c) + 6a*0 + 2b = 2b.

Nun ist die Aussage, dass dort eine Wendestelle vorliegen soll, d.h., die zweite Ableitung muss an dieser Stelle Null sein:

2b = 0

b = 0

Das widerspricht der Voraussetzung. Wir wissen durch unsere Berechnungen, dass b = 0 ist. b muss aber einen "zulässigen Wert" annehmen.

LG

Woher ich das weiß:Hobby – seit der Schulzeit, ehemals Mathe LK

Wenn bei x eine Wendestelle (bzw. ein Wendepunkt) ist, bedeutet das, dass die Steigung von f(x) links von x zunimmt und rechts von x abnimmt oder umgekehrt.
Die Steigung von f(x) ist die Ableitung f'(x).
Wenn f'(x) zunimmt, gilt für die zweite Ableitung f''(x)>0.
Wenn f'(x) abnimmt, gilt für die zweite Ableitung f''(x)<0.
Beim Wendepunkt ist f''(x)=0.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium, Beruf und Hobby