Brauche Mathe hilfe -.-

    • Brauche Mathe hilfe -.-

      Hi Leute, ich schreib morgen eine Mathearbeit (Thema: Berechnen von Extrempunkten in Funktionen) und mein Lehrer hat uns noch mal eine Musterlösung kopiert, damit wir den Lösungsweg besser nachvollziehen können.

      Es geht um die Funktion f(x)= 1/9x³ - 1/3x² - 8/3x + 26/9

      als erster Schritt wurde angegeben, dass man die Funktion gleich 0 setzen muss, um den Schnittpunkt mit der y-Achse zu berechen. dann erhält man f(0)= 26/9 Bis dahin verstehe ich das auch noch

      als 2. Schritt wurde angegeben: Als nächstes untersuchen wir die funktion auf ihre Nullstellen. Wir müssen Plynomdivision anwenden. Zufällig sehen wir, dass bei x = 1 eine Nullstelle existiert. Also führen und teilen durch x-1.

      Die Rechnung dazu lautet: (1/9x³ - 1/3x² - 8/3x + 26/9) : (x-1) = 1/)x² - 2/9x +(- 26/9)
      Das ergebnis ist auch zusammen mit dem rechenweg angegeben, allerdings wäre das aufschreiben zu kompliziert.

      Mein Problem ist, dass ich nicht weiß, was Polynomdivision ist und wie man diese anwendet. Außerdem verstehe ich nicht, warum man erkennt dass bei x = 1 eine Nullstelle existiert...


      Falls jemand helfen könnte, wäre das echt nett

      Danke im vorraus


      PS: Bitte spart euch sprüche wie: Lern vorher und nicht am letzten Tag.
      Dafür ist es zu spät
      Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher.
      - Albert Einstein -
    • Wenn du Probleme mit Polynomdivision bzw. allgemein mit schriftlicher Division hast von wegen Übersichtlichkeit, kannst du auch nach Hornerschema verfahren, das schon relativ anschaulicher ist. Hab aber leider vergessen, wie's geht, wir hatten's nur kurz angesprochen und ich hab mich zu sehr an Polynomdivision gewöhnt. Kannst ja im Zweifel danach suchen (bin grad selbst zu faul, entsprechende Literatur zu ergooglen, sorry).

      Übrigens, wenn die Überschrift "Berechnen von Extrempunkten" heißt, kann man wohl auch annehmen, dass es auch darum gehen wird (bzw halt über Analysis allgemein). Wie man die über Differenzierung/Ableitung rauskriegt, weißt du, oder?
    • Ja die Ableitungen an sich sind eigentlich kein Problem, Ich bring nur sehr oft durcheinander, wann ich was in welche Ableitung einsetzten muss.

      Das werd ich mir heute noch ein paar stunden reinprügeln müssen.
      Aber danke an Han, hab die Polynomdivision größteils wieder versteanden :)


      Edit: Das heißt im Klartext, dass ich um das x - 1 für meine Polynomdivision zu finden, ausprobieren muss?
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      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Luciotion ()

    • Ach, die Ableitungen zuzuordnen, ist keine große Sache. Wirst das sicher schon wissen, ich will's dir und jedem weiteren, der Probleme hat und nach dem Thread hier sucht, mal trotzdem nochmal darstellen:

      Erste Ableitung f'(x) - stellt die lokale Steigung bzw. Änderungsrate an einer Stelle x dar. Ist eine Steigung von 0 an einer Stelle vorhanden (f'(x) = 0, also die Nullstelle/n an f'(x)), ist ein Extrempunkt vorhanden: wenn man sich den Graphen einer Funktion f(x) ansieht, sieht man, dass es an Hoch- und Tiefpunkten keine Steigung gibt. Suchst du die Stelle x mit der Steigung m bzw. die Steigung m an der Stelle x (besonders für Tangentenberechnung), dient hier ebenfalls f'(x).

      Zweite Ableitung f''(x) - beschreibt das Krümmungsverhalten, oder: die Änderungsrate der Änderungsrate (sowas wie Beschleunigung in der Physik z.B.). die Nullstellen von f''(x) geben Auskunft über die Wendepunkte, also Punkte, wo ein Steigungsextrem ist und sich das Krümmungsverhalten ändert. Auch stellt man mit ihr fest, ob ein Extrem, das man errechnet hat, ein Hoch- oder Tiefpunkt ist: ist f''(x) > 0, ist's ein Tiefpunkt, für f''(x) < 0 ein Hochpunkt, für f''(x) = 0 ein Sattelpunkt.

      Dritte Ableitung f'''(x) - An sich nicht wichtig, aber mit ihr stellt man fest, ob ein Wendepunkt, den man errechnet hat, auch wirklich ein Wendepunkt ist, denn wenn f''(x) = 0 ist, dann darf f'''(x) nicht 0 ergeben.

      Und die einzelnen Abläufe in Kurzform nochmal:

      Nullstellenberechnung:
      - f(x) mit 0 gleichsetzen
      - x0 über Ausklammerung von x, p-q-Formel (oder ähnliches, was du vielleicht gelernt haben könntest), Polynomdivision/Hornerschema und/oder Biquadratische Ersetzung/Substitution errechnen

      Extremwertberechnung:
      - Die Ableitung f'(x) aus f(x) bilden
      - f'(x) mit 0 gleichsetzen
      - xE über Ausklammerung, p-q-Formel, Polynomdivision/Hornerschema und/oder Biquadratische Ersetzung/Substitution errechnen
      - xE in f(x) einsetzen, um den Extrempunkt E (xE | f(xE)) zu erhalten
      - Die Ableitung f''(x) aus f'(x) bilden
      - xE in f''(x) einsetzen
      - Vorzeichen betrachten: ist f''(xE) positiv, ist der Punkt E ein Tiefpunkt T (xE | f(xE)); ist f''(xE) negativ, ist der Punkt E ein Hochpunkt H (xE | f(xE)); ist f''(xE) gleich 0, ist der Punkt E ein Sattelpunkt S (xE | f(xE))

      Wendepunktberechnung:
      - Die Ableitung f''(x) bilden (oder einfach wiederverwenden)
      - f''(x) mit 0 gleichsetzen
      - xW mit den bereits genannten Methoden errechnen (oder, falls du 'nen Polynom dritten Grades hast, einfach stinknormal über Umstellung)
      - xW in f(x) einsetzen, um den Punkt W (xW | f(xW)) zu erhalten
      - Vergleichen: ist f'''(xW) nicht gleich 0, dann ist der Punkt W (xW | f(xW)) auch richtig.

      ---

      Zu deiner letzten Frage: ja, musst du. Aber wie Han bereits sagte, sind die Nullstellen der Polynome, die man so in Schulaufgaben kriegt, so konstruiert, dass mind. eine Nullstelle eine ganze Zahl zwischen -3 und 3 ist, also alles kein Problem.

      Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von Graf Ganon ()

    • Danke nochmal an euch. Die Arbeit lief zwar trotzdem nicht so gut, weil mein Lehrer meinte auf einmal noch was reinehmen zu müssen, was er vorher nicht anegsagt hatte, aber die Aufgaben, die Ableitung, Extremstellen und das hier angesprochene konnte ich :)
      Wieder einer der Gründe warum ich immer noch gerne hier im Board bin

      Kann hier sonst auch zugemacht werden.
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