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Diese Zuordnung beschreibt die Funktion f(t)=-0,38t^3+9,12t^2+9,6

Die Ableitung ist dann der Wachstum und müsste dann so lauten: f'(t)=-1,14t^2+18,24t

Wenn man sich den Graphen anschaut kann man im Sachkontext sagen: Die Hefekultur vermehrt sich bis zu t=8. Zu diesem Zeitpunkt wächst die Hefekultur am Meisten (zugewonnene Hefemenge: 72,96 mg). Danach nimmt der Zuwachs ab/wird geringer, bis sie nach 16 Stunden aufhört sich zu ändern.

Sind die Ableitung und die Interpretation richtig?

Ich danke euch!! :)

EDIT(Lu): Bei  f(t)=-0,38t^3+9,12t^2+9,6 das vorhandene x links vom Gleichheitszeichen durch ein t ersetzt.

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~plot~ -0,38*x^{3}+9,12*x^{2}+9,6*x ; [[ 0 | 24 | 0 | 1000 ]] ~plot~

3 Antworten

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Der Zuwachs erfolgt bis zum Extrempunkt
f ´( x ) = 0 ca  x = 16.5
Die steilste Stelle des Wachstums ist der Wendepunkt
f  ´´ ( x ) =  ca x = 8.5

Avatar von 123 k 🚀

Ich hab den Graphen der Ableitung, die ja das Änderung angibt, angeguckt. Ist das falsch? Da ist ja das Maximum bei 8, d.h. bis dahin nimmt die Hefemenge zu und am MAximum am Meisten. Dann wächst sie schwächer und bei 16 gar nicht mehr.

Du bist sprachlich und damit sachlich noch zu ungenau.
Ich hab den Graphen der Ableitung, die ja das Änderung angibt,
angeguckt. Ist das falsch? 

Mein Graph ist der Graph der Funktion.
Den Graph der 1.Ableitung ( Wachstumsgeschwindigkeit ) findest du in der anderen
Antwort als rote Kurve.

Da ist ja das Maximum bei 8,   Richtig

d.h. bis dahin nimmt die Hefemenge zu

Nicht die Hefemenge nimtt bis 8 zu sondern die Wachstumsgeschwindigkeit
der Hefemenge nimmt bis dorthin zu.

Die Hefemenge nimmt bis 16 zu ( blaue Kurve )

blaue Kurven : Hefemenge
fängt bei 0 an ( 0 | 0 ) und hat ihr Maximum bei
ca x  ( 16 | 900 )
Dann wird die Menge weniger

rote Kurve : Wachstumsgeschwindigkeit ( Steigung von f )
hat ihr Maximum bei ca 8 ( Wendepunkt )
Ist bei x = 16 null ( kein Wachstum mehr )
und ist dann im negativen Bereich ( bedeutet fallend bei der Hefemenge )

mfg Georg

"Ist bei x = 16 null ( kein Wachstum mehr ) 
und ist dann im negativen Bereich ( bedeutet fallend bei der Hefemenge )"

(Rote Kurve)

Also x=16 ist ja eine Nullstelle. Heißt eine Nullstelle in diesem Kontext (Wachstumsgeschwindigkeit) kein Wachstum und negative Funktionswerte (Schrumpfen der Hefemenge)?

~plot~ -0,38*x^{3}+9,12*x^{2}+9,6;-1,14*x^{2}+18,24*x;[[0|24|-200|1000]] ~plot~

Ich betrachte die beiden Kurven jetzt rein mathematisch ohne Hefe.

Die blaue Funktion ist steigend von ( 0 | 0 ) auf ( 16 | 900 )
und hat dort ihr Extremum . Dann ist sie fallend.

Eine Extrempunkt ist in der ersten Ableitung 0: Die rote Kurve ist dort 0.
Im Bereich von 0 bis 16 ist die blaue Kurve steigend. Die rote Kurve
ist also im positiven Bereich.
Ab dem Extrempunkt ist die rote Kurve  im negativen Bereich und die
blaue Kurve fallend.
Somit passt also alles.
Eine Wendepunkt ist in der 1.Ableitung ein Extrempunkt. Rote Kurve x = 8
ist ein Extrempunkt also ist in der blauen Kurve dort ein Wendepunkt.
Von Linkskrümmung auf Rechtskrümmung.

Soweit meine Kurvendiskussion.

Die Funktion ist falsch. Nach 9,6 kommt weder x noch t.

Danke für den Hinweis. Ich habe es geändert.

Du wolltest uns wohl ein x für ein t vormachen??

Das hab ich schon verstanden, aber ich muss die Ableitung im Sachkontext interpretieren und deshalb die Frage: Heißt eine Nullstelle in diesem Kontext (Wachstumsgeschwindigkeit) kein Wachstum und negative Funktionswerte Schrumpfen der Hefemenge?

Stell einmal ein Foto des Fragetextes ein.

Ok, hier die Aufgabenstellung :)Bild Mathematik

Die Funktion w gilt nur von 0 bis 16 Std

Die Ableitungsfunktion ist

w ´( t ) = -1,14*x^{2}+18,24*x

In der letzten Grafik ist die Ableitungsfunktion die rote Kurve.

Die Funktion w ist die Hefemenge in mg ( milligramm )

Die Funktion w ´ ist die Steigung der Funktion w.
Die Einheit ist mg / std
Sie gibt an um wieviel mg die Hefemenge pro std wächst.

w ´ ( 2 ) = -1.14 *2^2 + 18.24 * 2 = 31.92 mg / std

Zum Zeitpunkt t = 2 nimmt die Hefemenge um 31.92 mg pro std zu.

Ok, danke. Soweit dann zur Bedeutung der Ableitung. Zur Frage: "Welche Bedeutung hat die Ableitung und der Verlauf ihres Graphen im Kontext?" könnte ich das dann folgendes schreiben: Die Hefekultur vermehrt sich bis zu t=8. Zu diesem Zeitpunkt wächst die Hefekultur am stärksten. Danach nimmt der Zuwachs ab/wird geringer, bis sie nach 16 Stunden aufhört sich zu ändern.

Du sollst nicht den Verlauf von w beschreiben sondern von w ´.

Welchen Bedeutung hat die ABLEITUNG und der Verlauf Ihres Graphen im Kontext.

Die ABLEITUNG ist die Vemehrungsgeschwindigkeit der Hefekultur in mg pro std.
Die  Vemehrungsgeschwindigkeit steigt bis t = 8 an, wird dann geringer und ist
bei t = 16 null.

Ich habs verstanden :) Vielen Dank für deine Mühe, du warst eine super Hilfe! Tut mir Leid, wenn meine Fragen auf den Keks gehen :)


mein Tip nach all deinen Fragen.
Lies dir die Aufgabenstellung durch und beantworte diese.
Interpretiere nicht zuviel in die Aufgabenstellung hinein.

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Deine Ableitung halte ich für richtig, die erste Antwort für falsch.


Bild Mathematik

Avatar von 45 k
Ich sehe gerade, die erste Antwort ist korrigiert worden.
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   Ich sage euch immer : Ihr denkt  einfach zu kompliziert .

   Mir Frankfotter kenne da en tippische Witz ===> Sachsenhausen ===> Affentorplatz . Wer DU bis unn wer dein Lehrer is .

   Sitzt e klaa Äffsche uff die Palm; unn de ganz Urwald brennt. Wie bringt sisch des Äffsche in Sischerheit?

   Antwott : Ei woher soll ' s dann des klaa Äffsche wisse, wann ' s de große Aff net weiß?

      De Frankfotter sescht aach; mer kann sisch aach uff de Kopp stelle unn mit die Baa ( Beine ) Micke fange.

   Allein schon von der Metodik hat jede Diskussion eines kubischen Polynoms immer mit dem WP zu beginnen ; das hat nämlich den einen guten Sinn, dass du dafür keine 2 . Ableitung benötigst. Diktat für Formelsammlung, Regelheft und Spickzettel ( FRS )

   Du gehst immer aus von der Normalform; in deinem Falle wäre  das



        F  (  t  )  =  t  ³  -  24  t  ²  -  25.26      (  1a  )

        t  (  w  )  =  -  1/3  a2  =  8         (  1b  )



     Was diese Polynome 3. Grades anlangt, hat es effektiv noch keiner geschafft, mich mit meinen Schmuddeltricks zu überbieten; da gibt es so viele Schleichwege. Und zwar mache ich dir vor, wie wir die Extrema bestimmen ohne eine einzige Ableitung. Eine Nullstelle von gerader Ordnung stellt sich immer als Extremum heraus. ( So neu dürfte dir das gar nicht sein, wie das auf den ersten Blick klingt; wenn die erste Ableitung Null ist und die zweite verschwindet nicht; ist das etwa keine Nullstelle zweiter, also gerader Ordnung? ) Dein ursprüngliches Polynom lautete



   f  (  t  )  :=  -  .38  t  +  9.12  t  +  9.6         (  2a  )

  f1  (  t  )  :=  f  (  t  )  -  9.6  =  t  ²  (  -  .38  t  +  9.12  )     (  2b  )



     Das Einzige, was in ( 2a ) stört, ist das Absolutglied, der Offset, die ===> Integrationskonstante . Indem ich die Kurve um einen geeigneten Betrag längs der Ordinate parallel verschiebe, erreiche ich die doppelte Nullstelle. Jetzo erhebt sich die schicksalsschwangere Frage: Maximum oder Minimum?

   Als Erstes bemerken wir: t = 0 fällt LINKS von dem WP ; jetzt nämlich wird es reiche Früchte tragen, dass wir  uns nicht irre machen ließen und den WP gleich als Erstes bestimmten. Asymptotisch käme das ungerade Polynom an sich von ( - °° ) ; dies würde ein Maximum nahe legen .

   Nun ist aber der ===> Leitkoeffizient in ( 2a ) negativ; die Situation ist gewisser Maßen um die Zeitachse geklappt. Aus dem Maximum wird ein Minimum.

   Noch immer steht die Frage unbeantwortet im Raum: Welche Extrema sind denn überhaupt zu erwarten?

   Eure Lehrer spielen mit euch dieses neckische Sachsenhausen Spielchen.

   Ihr sollt quasi jede Kurve 3. Grades wieder als ein neues Abenteuer erleben.

   " Sie alle singen immer wieder die selbe Melodie. "

     Diktat für FRS

  " Jedes kubische Polynom verläuft PUNKT SYMMETRISCH gegen seinen WP . "

   Wir haben drei kritische Punkte; Minimum, Maximum und WP . Kennt ihr zwei, so habt ihr automatisch den dritten; das ist die wichtigste Erkenntnis bei diesem Kurventyp.

     Diktat für FRS; die Mittelwertbeziehung


      (  x  |  y  )  (  w  )  =  1/2  [  (  x  |  y  )  (  max  )  +  (  x  |  y  )  (  min  )  ]       (  3  ) 



    Du hast brav deine Ableitungen gerechnet.

    Sogar richtig hast du gerechnet.

    Trotzdem hast du nichts verstanden ...

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