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Einstieg in die Kurvendiskussion (ganzrat. Funktionen) - Bkonzepte.de

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4 2Lösungen zu f ( x)0,5x4x3, 5Es han<strong>de</strong>lt sich um e<strong>in</strong>e gera<strong>de</strong>,<strong>ganzrat</strong>ionale Funktionachsensymmetrisch zur y-AchseDie Nullstellen liegen beix= -2,65 x=-1; x=1; x=2,65S y [ 0 | 3,5 ]f '( x)2x³8xDie 1. Ableitung g’ hat Nullstellen beijenen x, bei <strong>de</strong>nen <strong>die</strong>Ausgangsfunktion f (Stammfunktion)Hoch- o<strong>de</strong>r Tiefpunkte (Extremwerte)besitzt.Lösungen zum AufgabenblattDifferenzialrechnungIn <strong>de</strong>m Bereich (Intervall I), <strong>in</strong> <strong>de</strong>m<strong>die</strong> Stammfunktion monoton fällt, s<strong>in</strong>d <strong>die</strong> Funktionswerte <strong>de</strong>r 1. Ableitung negativ.In <strong>de</strong>m Bereich (Intervall I), <strong>in</strong> <strong>de</strong>m <strong>die</strong> Stammfunktion monoton steigt, s<strong>in</strong>d <strong>die</strong>Funktionswerte <strong>de</strong>r 1. Ableitung positiv.f’(x) < 0 ; x If’(x) > 0 ; x If ist monoton fallend <strong>in</strong> <strong>die</strong>sem Intervall If ist monoton steigend <strong>in</strong> <strong>die</strong>sem Intervall If ''(x)6x²8Die oben genannten Aussagen treffen auch im Vergleich 2. Ableitung und 1. Ableitung zu.Die 2. Ableitung hat Nullstellen bei jenen x-Werten, bei <strong>de</strong>nen <strong>die</strong> Stammfunktion(Ausgangsfunktion) ihre Krümmungsrichtung än<strong>de</strong>rt, an <strong>de</strong>n Wen<strong>de</strong>punkten.Die Funktion f ist im Intervall I –2 x 0 monoton wachsend.Bis zur Nullstelle von f’’ bei x = 1,15 ist <strong>de</strong>r Wachstumsprozess progressiv, d.h. das Wachstumverläuft immer schneller, <strong>de</strong>r Anstieg <strong>de</strong>r Funktion wird immer größer.Der Graf <strong>de</strong>r Funktion hat e<strong>in</strong>e L<strong>in</strong>kskrümmung.Nach x=1,15 verläuft das Wachstum <strong>de</strong>r Funktion f <strong>de</strong>gressiv, d.h. es wird immer langsamer, <strong>de</strong>rAnstieg <strong>de</strong>r Funktion wird immer kle<strong>in</strong>er, bis bei x=0 schließlich <strong>de</strong>r wachsen<strong>de</strong> Bereich en<strong>de</strong>t.Der Graf <strong>de</strong>r Funktion hat e<strong>in</strong>e Rechtskrümmung.Punkte, bei <strong>de</strong>nen e<strong>in</strong> Graf e<strong>in</strong>er Funktion e<strong>in</strong>e Än<strong>de</strong>rung se<strong>in</strong>er Krümmungsrichtung erfährt,heißen Wen<strong>de</strong>punkte.An Wen<strong>de</strong>punkten ist <strong>de</strong>r Funktionswert <strong>de</strong>r 2. Ableitung f’’(x) = 0.In Bereichen, <strong>in</strong> <strong>de</strong>nen <strong>de</strong>r Graf e<strong>in</strong>er Funktion l<strong>in</strong>ksgekrümmt ist, <strong>die</strong> 2. Ableitung positiv.In Bereichen, <strong>in</strong> <strong>de</strong>nen <strong>de</strong>r Graf e<strong>in</strong>er Funktion rechtsgekrümmt ist, <strong>die</strong> 2. Ableitung negativ.f’’(x)>0 f ist l<strong>in</strong>ksgekrümmt.f’’(x)


Lösungen zum Aufgabenblatt: „Differentialrechnung“Lösungen zu1g(x)x³4x3Es han<strong>de</strong>lt sich um e<strong>in</strong>e gera<strong>de</strong>,<strong>ganzrat</strong>ionale Funktionpunktsymmetrisch zumKoord<strong>in</strong>atenursprungDie Nullstellen liegen beix= 0 x= 3,46; x= -3,46;S y [ 0 | 0 ]g'(x)2x³8xDie 1. Ableitung f’ hat Nullstellen beijenen x, bei <strong>de</strong>nen <strong>die</strong>Ausgangsfunktion f(Stammfunktion) Hoch- o<strong>de</strong>rTiefpunkte (Extremwerte) besitzt.In <strong>de</strong>m Bereich (Intervall I), <strong>in</strong> <strong>de</strong>m <strong>die</strong> Stammfunktion monoton fällt, s<strong>in</strong>d <strong>die</strong>Funktionswerte <strong>de</strong>r 1. Ableitung negativ.In <strong>de</strong>m Bereich (Intervall I), <strong>in</strong> <strong>de</strong>m <strong>die</strong> Stammfunktion monoton steigt, s<strong>in</strong>d <strong>die</strong>Funktionswerte <strong>de</strong>r 1. Ableitung positiv.g’(x) < 0 ; x Ig’(x) > 0 ; x If ist monoton fallend <strong>in</strong> <strong>die</strong>sem Intervall If ist monoton steigend <strong>in</strong> <strong>die</strong>sem Intervall Ig ''(x)6x²8Die oben genannten Aussagen treffen auch im Vergleich 2. Ableitung und 1. Ableitung zu.Die 2. Ableitung hat Nullstellen bei jenen x-Werten, bei <strong>de</strong>nen <strong>die</strong> Stammfunktion(Ausgangsfunktion) ihre Krümmungsrichtung än<strong>de</strong>rt, an <strong>de</strong>n Wen<strong>de</strong>punkten.Die Funktion f ist im Intervall I –2 x 0 monoton wachsend.Bis zur Nullstelle von g’’ bei x = 1,15 ist <strong>de</strong>r Wachstumsprozess progressiv, d.h. das Wachstumverläuft immer schneller, <strong>de</strong>r Anstieg <strong>de</strong>r Funktion wird immer größer.Der Graf <strong>de</strong>r Funktion hat e<strong>in</strong>e L<strong>in</strong>kskrümmung.Nach x=1,15 verläuft das Wachstum <strong>de</strong>r Funktion g <strong>de</strong>gressiv, d.h. es wird immer langsamer, <strong>de</strong>rAnstieg <strong>de</strong>r Funktion wird immer kle<strong>in</strong>er, bis bei x=0 schließlich <strong>de</strong>r wachsen<strong>de</strong> Bereich en<strong>de</strong>t.Der Graf <strong>de</strong>r Funktion hat e<strong>in</strong>e Rechtskrümmung.Punkte, bei <strong>de</strong>nen e<strong>in</strong> Graf e<strong>in</strong>er Funktion e<strong>in</strong>e Än<strong>de</strong>rung se<strong>in</strong>er Krümmungsrichtung erfährt,heißen Wen<strong>de</strong>punkte.An Wen<strong>de</strong>punkten ist <strong>de</strong>r Funktionswert <strong>de</strong>r 2. Ableitung g’’(x) = 0.In Bereichen, <strong>in</strong> <strong>de</strong>nen <strong>de</strong>r Graf e<strong>in</strong>er Funktion l<strong>in</strong>ksgekrümmt ist, <strong>die</strong> 2. Ableitung positiv.In Bereichen, <strong>in</strong> <strong>de</strong>nen <strong>de</strong>r Graf e<strong>in</strong>er Funktion rechtsgekrümmt ist, <strong>die</strong> 2. Ableitung negativ.g’’(x)>0 f ist l<strong>in</strong>ksgekrümmt.g’’(x)


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