0 Daumen
245 Aufrufe

Aufgabe: Eine Funktion 3. Grades geht durch den Nullpunkt. Die Tangente an die Kurve im Nullpunkt hat die Steigung 26. Ferner berührt die Kurve bei x = 6 die x-Achse. a) Wie lautet die Funktionsgleichung von f(x)?

a) Also hierfür habe ich f'(0)=26, f(0)=0, f(6)=0, f'(6)=0 als Gleichungen für ein Gleichungssystem genommen? Sind das die richtigen Bedingungen, die ich aus dem Text rausgelesen habe? Beim Auflösen habe ich \( \frac{13}{18} \) * \( x^{3} \) -\( \frac{26}{3} \) * \( x^{2} \) + 26 * x = f(x) bekommen?

Avatar von

3 Antworten

0 Daumen
 
Beste Antwort

Aloha :)

Wenn eine Funktion die \(x\)-Achse in einem Punkt berührt, also nicht schneidet, muss die Vielfachheit der Nullstelle gerade sein. Bei \(x=6\) liegt also eine doppelte Nullstelle vor. Weiter wissen wir, dass bei \(x=0\) eine Nullstelle vorliegt, da die Kurve durch den Nullpunkt verläuft. Damit ist die Funktionsgleichung bis auf einen Faktor \(a\) bereits eindeutig bestimmt:$$f(x)=a\cdot x\cdot(x-6)\cdot(x-6)=ax\cdot(x-6)^2$$

Das unbekannte "a" ermitteln wir aus der Forderung, dass die Steigung am Nullpunkt gleich \(26\) sein soll. Die Ableitung bestimmen wir mit der Produktregel:$$26\stackrel!=f'(0)=\left(\underbrace{ax}_{=u}\cdot\underbrace{(x-6)^2}_{=v}\right)'_{x=0}=\left(\underbrace{a}_{=u'}\cdot\underbrace{(x-6)^2}_{=v}+\underbrace{ax}_{=u}\cdot\underbrace{2(x-6)}_{=v'}\right)_{x=0}=36a$$Damit ist \(a=\frac{26}{36}=\frac{13}{18}\) und wir haben die Gesuchte ermittelt:$$f(x)=\frac{13}{18}x(x-6)^2$$

~plot~ 26x ; 13/18*x*(x-6)^2 ; [[-1|7|-10|25]] ~plot~

Das stimmt mit deiner Lösung überein\(\quad\checkmark\)

Avatar von 148 k 🚀
0 Daumen

Einfacher: Ansatz f(x)=ax(x-6)2 ableiten und a so bestimmen, dass f '(0)=26.

Dein Ergebnis ist aber richtig.

Avatar von 123 k 🚀
0 Daumen

Ja ist alles richtig, hast du gut gemacht!

Avatar von 26 k

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community