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Aufgabe:

Ich bin so verzweifelt, ich soll so eine Tabelle erstellen, wo ich die Intervalle zeige oder keine Ahnung ich verstehe das nicht, ich habe ein Bild hinzugefügt, ich soll die globalen und die lokalen Extrema herausfinden, bis jetzt habe ich die Nullstellen herausgefunden und bin bei Aufgabe a aber weiter bin ich nicht:(((

IMG_1288.jpeg

Text erkannt:

\( f^{\prime}(x) \) \( f(x) \) scigend \( \Rightarrow \begin{array}{ll}x=2+\sqrt{5} \\ x=1\end{array} \)
\( \begin{array}{l} -x+1 \\ 1 \end{array} \)
\( -\frac{(-x+1)}{6} \)
\( \begin{array}{l} f(x)=\frac{(x x-2 x-2)(x-3)-1(x-3)^{2}}{\left(0 x+6-3 x^{3}-3 x^{2}-2 x\right.} \\ =\frac{9 x^{3}-6 x^{2}-2 x-27 x^{2}+18 x+6-3 x^{2}-3 x^{2}}{(x-3)^{2}} \\ \frac{6 x^{3}-3 x^{2}+1 x+6}{(x-3)^{2}}=\frac{6\left(x^{3}-5 x^{2}+3 x+1\right)}{(x-3)^{2}} \\ f(x)=0 \Rightarrow x^{3}-5 x^{2}+3 x+1=0 \Rightarrow x=1 \text { ist NE } \\ \left(x^{3}-5 x^{2}+3 x+1\right) \cdot(x-1) \cdot x^{2}-4 x-1 \\ \text { P3) } x_{1 / 2}=2 \pm \sqrt{4+1} \\ \frac{-\left(x^{3}-x^{2}\right)}{-4 x^{2}+3 x} \\ -\frac{-4 x^{2}+4 x}{-x} \\ =2 \pm \sqrt{5} \end{array} \)

IMG_0078.jpeg

Text erkannt:

Bonusaufgabe (5 Punkte). a) Bestimmen Sie alle lokalen Extrema der Funktion
\( f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, \quad f(x)=\left(x^{2}-49 x+1\right) \mathrm{e}^{x} \)
b) Bestimmen Sie alle lokalen und globalen Extrema der Funktion
\( g:\left[\frac{1}{\mathrm{e}}, 3\right] \rightarrow \mathbb{R}, \quad g(x)=\frac{\ln \left(x^{2}\right)+1}{3 x^{2}} \)
c) Bestimmen Sie folgende Grenzwerte:
\( \lim \limits_{x \rightarrow \infty} x \cdot\left(\arctan (x)-\frac{\pi}{2}\right), \quad \lim \limits_{x \rightarrow 0} \frac{\cos \left(x^{2}\right)-1}{x^{3} \sin (x)} \)

IMG_1432.jpeg

Text erkannt:

Bonusaufgabe:
a.) \( f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, f(x)=\left(x^{2}-49 x+1\right) e^{x} \)

Productreged: \( u \cdot v+v i \cdot v \)
\( \begin{aligned} v & =x^{2}-49 x+1 \quad v^{\prime}=2 x-49 \\ v & =e^{x} \quad \quad v^{\prime}=e^{x} \\ f^{\prime}(x) & =\left(x^{2}-49 x+1\right) \cdot e^{x}+(2 x-49) \cdot e^{x} \quad \mid e^{x} \text { ausidamrem } \\ & =e^{x} \cdot\left(x^{2}-49 x+1+2 x-49\right) \\ & =e^{x}\left(x^{2}-47 x-48\right) \end{aligned} \)
\( \begin{array}{l} f^{\prime}(x)=0 \\ \Leftrightarrow e^{x}\left(x^{2}-47 x-48\right)=0 \quad \text { Satz vom Nullproduct } \\ e^{x}=0 \text { \& } \quad x^{2}-47 x-48=0 \text { |pq-Formel } \\ x_{1,2}=23,5 \pm \sqrt{(23,5)^{2}+48} \\ x_{1,2}=23,5 \pm \sqrt{600,25} \\ x_{1}=23,5 \pm \sqrt{600,25} \\ x_{2}=23,5-\sqrt{600,25} \end{array} \)

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Avatar vor von 1 Markierung

Die Nullstellen der ersten Ableitung sind x1=48 und x2=-1.

ja aber ich darf das nicht mit dem taschenrechner lösen

3 Antworten

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Die Ableitung stimmt. Auch die Rechnung soweit. Nun ziehe die Wurzel (per Bruchrechnung).

Am einfachsten ist hier Vieta mit etwas Zahlenverständnis.

Avatar vor von 10 k

was genau meinst du?

Studierst du Mathematik?

Nun ziehe die Wurzel (per Bruchrechnung).

Vergleiche

1) \(\sqrt{39,0625}\) und

2) \(\sqrt{\frac{625}{16}}\).

Es hat schon seine Gründe, warum man beim Rechnen Brüche vorziehen sollte. Es kommt übrigens dasselbe Ergebnis heraus. Den Satz von Vieta könnte man aus der Schule kennen, falls nicht, kann man erwarten, dass man das nachschlägt.

Nein, Informatik

Woher hast du die 39,0625?

Es geht doch nicht um diese Zahlen, das war ein Beispiel. Hast Du das gerechnet ("vergleiche") und verstanden?

ja hab jetzt den satz von vieta verstanden

Meine Frage zielte auf das Zahlenbeispiel von Apfelmännchen. Vieta ist eine andere Möglichkeit, das sollte für Dich nur eine Auffrischung aus der Schule sein. Hast Du nun die Nullstellen bestimmt? Verwende alle(!) hier genannten Methoden.

ich habe die Nullstellen -1 und 48 herausgefunden

Gut. Und hoffentlich auch die Rechenwege verstanden - um die geht es in den Aufgaben, nicht um die Zahlen.

kannst du unten gucken, ob meine ableitung von b richtig ist bitte

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Deine Ableitung und der Satz vom Nullprodukt sind richtig.

Hier brauchst du es tatsächlich nicht mit dem Taschenrechner lösen. Oftmals sind hilfsmittelfreie Aufgaben so gestellt, dass man sie sehr schnell mit dem Satz von Vieta lösen kann.

Wenn wir die faktorisierte Form eines quadratischen Funktionsterms haben, von dem die Nullstellen -m und -n sind, dann lautet es ausmultipliziert:

(x + m)(x + n)
= x^2 + mx + nx + mn
= x^2 + (m + n)x + mn

Du suchst also bei dir x^2 - 47x - 48 zwei Zahlen, deren Produkt m * n = - 48 und deren Summe m + n = -47 ist.

Man sieht das 1 * (- 48) = - 48 und 1 + (- 48) = - 47. Damit können die Zahlen m = 1 und n = - 48 sein und deine Faktorzerlegung lautet.

x^2 - 47x - 48
= (x + 1)(x - 48)

Damit sind die Nullstellen sehr leicht ablesbar bei x = -1 und x = 48.

Hantiert man mit der pq-Formel ist es Ratsam immer Brüche zu benutzen, weil man dort z.B. aus Zähler und Nenner getrennt die Wurzel ziehen kann. Also

x^2 - 47x - 48 = 0

x = 47/2 ± √(47²/4 + 48) = 47/2 ± √(2209/4 + 192/4) = 47/2 ± √(2401/4) = 47/2 ± 49/2

Avatar vor von 489 k 🚀

Ja stimmt, man kann es auch so machen


ist meine Ableitung von b richtig?


IMG_1436.jpeg

Text erkannt:

b.) \( g:\left[\frac{1}{e}, 3\right] \rightarrow \mathbb{R}, g(x)=\frac{\ln \left(x^{2}\right)+1}{3 x^{2}} \)

Quctienterregel: \( \frac{u \cdot v-v \cdot v^{\prime}}{v^{2}} \)
\( \begin{aligned} u^{\prime} & =\frac{1}{x^{2}} \cdot 2=\frac{2}{x^{2}} \\ v^{\prime} & =6 x \\ g^{\prime}(x) & =\frac{\left(\frac{2}{x^{2}}\right) \cdot 6 x-\left(\ln \left(x^{2}\right)+1\right) \cdot 6 x}{9 x^{4}} \\ & =\frac{\frac{12 x}{x^{2}}-6 x \ln \left(x^{2}\right)+6 x}{9 x^{4}} \\ & =\frac{\frac{12}{x}-6 x \ln \left(x^{2}\right)+6 x}{9 x^{4}} \end{aligned} \)

Die innere Ableitung von \(\ln(x^2)\) ist nicht \(2\), sondern \(2x\).

Du hast bei b die Formel für die Quotientenregel falsch umgesetzt: im Zähler taucht v nicht auf.

Beachte auch, dass die Texterkennung hier versagt hat.

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ist meine Ableitung von b richtig?

\( g:\left[\frac{1}{e}, 3\right] \rightarrow \mathbb{R}, g(x)=\frac{\ln \left(x^{2}\right)+1}{3 x^{2}} \)

Beim Zähler gilt: äußere Ableitung mal innere Ableitung:

äußere Ableitung ist \( \frac{1}{x^2} \)    Die hast du richtig

innere Ableitung von \(x^2 \) ist \(2\red{x}\)

Zusammengefügt:

\(u=ln(x^2)\) → \(u'=\frac{1}{x^2}\cdot 2\red{x}\)

Avatar vor von 41 k

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