Änderungen von Dokument Lösung Innermathematisch A

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Zusammenfassung

Details

Seiteneigenschaften
Dokument-Autor
... ... @@ -1,1 +1,1 @@
1 -XWiki.holgerengels
1 +XWiki.akukin
Inhalt
... ... @@ -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 +