Änderungen von Dokument Lösung Innermathematisch A
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... ... @@ -1,1 +1,1 @@ 1 -XWiki. holgerengels1 +XWiki.akukin - Inhalt
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... ... @@ -1,5 +1,4 @@ 1 1 a) Um mögliche Extremstellen zu bestimmen, setzen wir die erste Ableitung gleich 0: 2 - 3 3 {{formula}} 4 4 \begin{align*} 5 5 f^\prime(x)=3x^2-12x+9 = 0 ... ... @@ -20,6 +20,29 @@ 20 20 Es ist {{formula}}f^{\prime\prime}(x)= 6x-12{{/formula}} und 21 21 {{formula}}f^{\prime\prime}(3)= 6\cdot 3-12=6 \neq 0{{/formula}}. Somit liegt bei {{formula}}x=3{{/formula}} tatsächlich eine Extremstelle vor. Da {{formula}}f(3)=3^3-6\cdot3^2+9\cdot 3=0{{/formula}}, besitzt der Graph einen Extrempunkt, der auf der x-Achse liegt ((3|0)). 22 22 23 -b) Die minimale momentane Änderungsrate (d.h. minimale erste Ableitung) enstpricht der Steigung an der Wendestelle, das heißt: {{formula}}f^\prime(2)= 3\cdot 2^2-12\cdot 2+9=-3 {{/formula}}. 22 +b) Um den Wendepunkt zu bestimmen, setzen wir die zweite Ableitung gleich 0: 23 +{{formula}}f^{\prime\prime}(x)= 6x-12=0 \Leftrightarrow x=2{{/formula}}. 24 +Da {{formula}}f^{\prime\prime\prime}(x)=6 >0{{/formula}} liegt an der Stelle {{formula}}x=2{{/formula}} tatsächlich eine Wendestelle vor. 24 24 25 -(Allgemein liegt an einem Wendepunkt die größte/kleinste momentane Änderungsrate vor, da dort die erste Ableitung ihr Maxmimum/Minimum hat.) 26 +Es ist {{formula}}f(2)=2^3-6\cdot 2^2+9\cdot 2=2{{/formula}}. Somit ist der Wendepunkt W(2|2). 27 + 28 +Es soll nun ein Punkt ermittelt werden, der auf der Wendetangente {{formula}}t_1{{/formula}} liegt und von beiden Koordinatenachsen gleich weit entfernt ist. Das heißt, der Punkt besitzt die Koordinaten (x|x) (selbe x- und y-Koordinate). Dies ist für den Wendepunkt W(2|2) der Fall. 29 + 30 + 31 + 32 + 33 +__Alternativ__ hätte man, wenn man dies nicht sieht, die Gleichung der Wendetangente bestimmen können und (x|x) in {{formula}}t_1{{/formula}} einsetzen können: 34 + 35 +Die Gleichung der Wendetangente erhält man durch den Ansatz 36 +{{formula}}t_1=mx+c{{/formula}}. 37 + 38 +{{formula}}f^\prime(2)= 3\cdot 2^2-12\cdot 2+9=-3 \implies m-3{{/formula}} 39 + 40 +Einsetzen von (2|2) in {{formula}}t_1{{/formula}}:{{formula}}2=(-3)\cdot 2 +c \Leftrightarrow c=8{{/formula}} 41 + 42 +Somit ist die Wendetangente {{formula}}t_1=-3x+8{{/formula}}. 43 + 44 +Einsetzen von (x|x):{{formula}}x = -3x +8 \Leftrightarrow x=2{{/formula}} 45 + 46 +c) Um die minimale momentane Änderungsrate(d.h. Ableitung) zu bestimmen, gilt es, das Minimum von {{formula}}f^\prime{{/formula}} zu bestimmen. 47 +