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Hallo :) Ich habe die Gleichung

f(x) = 0.05x^3+0.25x^2-0.2x+1

davon muss ich die Gleichung der Tangenten bestimmen, die im punkt P -5|2 mit der Funktion eine Fläche A einschließt

ich habe als Tangentengleichung t(x)=-6.45x-30.25

Lösungsweg: f'(x)= (3x^2+10x-4)/20 => m = f'(-5)= -6.45

2= -6.45 * (-5) + b => b = -30.25

a. stimmt meine Gleichung?

b. Warum besitzen f(x) und t(x) einen weiteren Schnittpunkt (neben P)?

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f(x) = 0.05·x^3 + 0.25·x^2 - 0.2·x + 1

f'(x) = 0.15·x^2 + 0.5·x - 0.2

t(x) = f'(-5)·(x + 5) + f(5) = 1.05·x + 17.75

Skizze:

~plot~ 0.05x^3+0.25x^2-0.2x+1;1.05x+7.25;[[-6|6|-1|14]] ~plot~

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wie lässt es sich erklären, dass die Funktion 2 Schnittpunkte hat? Meinen Sie, dass mir eine Skizze als Antwort reicht?
und Danke für die Antwort :)

Meinen Sie, dass mir eine Skizze als Antwort reicht?

Der Graph war eher als Anregung für dich gedacht wie du es hättest selber kontrollieren können ob deine Tangente richtig ist.

Wenn es keinen weiteren Schnittpunkt gäbe würde ja keine Fläche eingeschlossen werden oder?

Ich denke es gibt nur genau eine Tangente, die keinen weiteren Schnittpunkt mit der kubischen Funktion hat.

Weißt du welche das sein könnte?

Ansonsten kannst du hier mit dem Steigungsverhalten argumentieren. Da die kubische Funktion im unendlichen immer schneller steigt als eine lineare Funktion muss die kubische Funktion, die rechts noch unterhalb der Funktion liegt die Funktion sicher irgendwann schneiden.

Grundsätzlich gilt. Legt man eine Tangente links von Wendepunkt an die kubische Funktion an, muss die Tangente die kubische Funktion nochmals rechts vom Wendepunkt schneiden. Im Wendepunkt hat man ja einen Krümmungswechsel und hat man sich noch vorher von der Funktion entfernt muss man sich dann langfristig wieder annähern bis man sie schneidet.

wie lässt es sich erklären, dass die Funktion 2 Schnittpunkte hat? 


Weil der Graph halt so verläuft, dass sich ein weiterer gemeinsamer Punkt nicht vermeiden lässt  - fertig!

Was dich an der ganzen Geschichte vermutlich irritiert: Du hast als Definition des Begriffs "Tangente" noch die Definition für die Tangente AN EINEM KREIS im Hinterkopf: Eine Gerade, die mit dem Kreis NUR EINEN EINZIGEN gemeinsamen Punkt hat.

Wir definieren aber inzwischen die Tangente als Gerade durch einen Punkt des Graphen, die dort den gleichen Anstieg hat wie der Graph selbst.

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