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Führen Sie eine Kurvendiskussion durch und kreuzen Sie alle richtigen Aussagen an.

a. Im Punkt x=4.00 ist f(x) fallend

b. Im Punkt x=3.79 ist die erste Ableitung von f(x) kleiner -12.99

c. Im Punkt x=3.84 ist die zweite Ableitung von f(x) negativ

d. Im Punkt x=0.56 ist f(x) konkav

e. Der Punkt x=1.61 ist ein lokales Maximum von f(x)

 

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Wer ist den "Sie". Du oder wir. Ich seh nichts von Dir, was Du gemacht hast.

@ullim
Dies ist wahrscheinlich der Orginaltext der Frage.
( Wer hätte das gedacht )
Was ist daran merkwürdig ?

Statt "im Punkt" müsste es richtig "an der Stelle" heißen. Das ist eine sehr oberflächliche Aufgabenformulierung und ist ein Kennzeichen schlechter Bücher oder schlampiger Aufgabensammlungen.

2 Antworten

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Wer hat euch denn die Aufgaben gegeben. Gegeben sind nicht Punkte sondern Stellen. Schon merkwürdig.

Funktion und Ableitungen

f(x) = e^{3 - x}·(- 2·x^2)

f'(x) = e^{3 - x}·(2·x^2 - 4·x)

f''(x) = e^{3 - x}·(- 2·x^2 + 8·x - 4)

a. Im Punkt x=4.00 ist f(x) fallend

f'(4) = 16/e = 5.886 --> Nein

b. Im Punkt x=3.79 ist die erste Ableitung von f(x) kleiner -12.99

f'(3.79) = 6.158 --> Nein

c. Im Punkt x=3.84 ist die zweite Ableitung von f(x) negativ

f''(3.84) = -1.196 --> Ja

d. Im Punkt x=0.56 ist f(x) konkav

f''(0.56) = -1.689 --> Ja

e. Der Punkt x=1.61 ist ein lokales Maximum von f(x)


f'(1.61) = -5.042 --> Nein

Avatar von 479 k 🚀

Hallo unser Professor gab uns diese Aufgabe :) Ich bedanke mich bei dir für die genau beschriebenen Antworten.

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Hallo !

f(x)=2x^2*e^{-1x+3}

https://www.wolframalpha.com/input/?i=derivate%28f%28x%29%3D2x%5E2e%5E%28-1x%2B3%29%29

f´(x)=-2*(x-2)*x*e^{3-x}

https://www.wolframalpha.com/input/?i=%28derivate%28f%28x%29%3D2x%5E2e%5E%28-1x%2B3%29%29%C2%B4

f´´(x)=2*(x^2-4x+2)*e^{3-x}

zu a.) Eine Funktion fällt dann in einem Punkt, wenn die erste Ableitung in diesem Punkt negativ ist.

Zu untersuchen ist x = 4 -->

https://www.wolframalpha.com/input/?i=%28-2%28x-2%29xe%5E%283-x%29%29+with+x%3D4

f´(4) = -16 / (e^1)

Also ja, die Funktion fällt !

zu b.)

https://www.wolframalpha.com/input/?i=%28-2%28x-2%29xe%5E%283-x%29%29+with+x%3D3.79

f´(3.79) = -6.15786

Nein, das ist nicht kleiner als -12.99, sondern größer.

zu c.)

https://www.wolframalpha.com/input/?i=%282*%28x%5E2-4x%2B2%29e%5E%283-x%29%29+with+x%3D3.84

f´´(3.84) = 1.19636

Nein die 2-te Ableitung ist an der Stelle x=3.84 nicht negativ, sondern positiv.

d.)

f(0.55) = 7.01095

f(0.57) = 7.381

lineare Interpolation -->

https://www.wolframalpha.com/input/?i=interpolating+polynomial&a=*C.interpolating+polynomial-_*Calculator.dflt-&f2=%7B%7B0.55%2C7.01095%7D%2C%7B0.57%2C7.381%7D%7D&f=InterpolatingPolynomialCalculator.data2_%7B%7B0.55%2C7.01095%7D%2C%7B0.57%2C7.381%7D%7D&a=*FVarOpt.1-_***InterpolatingPolynomialCalculator.data2--.***InterpolatingPolynomialCalculator.data---.*--

g(x) = 18.5025*x-3.16543

https://www.wolframalpha.com/input/?i=g%28x%29+%3D+18.5025x-3.16543+with+x%3D0.56

g(0.56) = 7.19597

https://www.wolframalpha.com/input/?i=f%28x%29%3D2x%5E2e%5E%28-1x%2B3%29+with+x%3D0.56

f(0.56) = 7.19589

Da f(0.56) < g(0.56) ist bedeutet dies f(x) ist an der Stelle f(0.56) konvex und nicht konkav.

zu e.) Die Bedingung für einen Extremwert ist das die 1-te Ableitung der Funktion f(x) an der Stelle x=1.61 eine Nullstelle hat

f´(x)=-2*(x-2)*x*e^{3-x}

https://www.wolframalpha.com/input/?i=%28-2%28x-2%29xe%5E%283-x%29%29+with+x%3D1.61

f´(1.61) = 5.04185

f´(x) nimmt an der Stelle x=1.61 nicht den Wert Null an, also kann auch weder ein Minimum noch ein Maximum vorliegen.

LG Spielkamerad

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Ich habe bei der Funktion f(x) leider das Minuszeichen vor der 2 vergessen, deshalb sind leider alle meine Ergebnisse falsch ! Du kannst also meine Antwort getrost ignorieren und in die Tonne werfen !

Okej :) Danke trotzdem für deine Mühe :)

Eine Verständnisfrage. Du hast bei d) die Stellen 0.55 und 0.57 für eine Sekante genommen. Das muss ja nicht aufs gleiche Ergebnis führen wie die 2. Ableitung. Müsstest du nicht ohnehin die Sekante beliebig klein machen, also als Grenzen sich immer mehr der 0.56 nähern lassen, also z.b. 0.559 und 0.561 wählen? Ist es nicht dann eh geschickter mit der 2. Ableitung also der Krümmung in dem Punkt zu argumentieren?

Ja, deine Methode ist besser !

@Gast

Gerne :-)) !

Ansonsten ist meine Rechnung ja korrekt, nur eben für die falsche Funktion f(x)=2x2*e-1x+3

Du kannst meine Funktion ja als zusätzliche Übungsaufgabe betrachten wenn du möchtest :-)) LOL

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