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Tag, ich habe eine Hausaufgabe auf, bei der ich Hilfe benötige.
Also die Aufgabenstellung lautet wie folgt:

Der Graph einer ganzrationalen Funktion fünften Grades ist punktsymmetrisch zum Koordinatenursprung. Hat in
T (-1 / -2) einen Tiefpunkt und verläuft durch den Punkt P (2/-13,25). Bestimmen sie den Funktionsterm


Also bisher habe ich das:  f(x)= ax^5+cx^3+ex
und die Gleichungen:

f(0)=0

f´´(-1)=-2

f(2)=-13.25


Nun brauch ich Hilfe, da mein Lehrer meinte irgendwie diese Funktionen tricky zu kombinieren um aufs Ergebnis zu kommen.


Vielen Dank (:
Avatar von
Hab ein Ergebnis raus aber hört sich irgendwie komisch an :S


a=-0.18

c=-0.93

e=0
Kann mir jemand vielleicht helfen? ):

2 Antworten

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Beste Antwort

Hi,

der allgemeine Ansatz von Dir (vollkommen richtig):

y=ax^5+cx^3+ex

Deine Bedingungen

f(0)=0

f´´(-1)=-2

f(2)=-13.25

 

1. Bedingung hast Du bereits benutzt, da Du weißt f=0.

2. Nein. Das ist ein Punkt, also f(-1)=-2

3. Bedingung ist richtig, es braucht aber eine weitere

-> Wissen, dass bei x=-1 ein Tiefpunkt ist -> f'(-1)=0

 

Es sind also die Bedingungen:

f(-1)=-2

f'(-1)=0

f(2)=-13,25

als Gleichung:

-a-c-e = -2

5a+3c+e = 0

32a+8c+2e = -13,25

 

Willst Du es versuchen selbst zu lösen? :)

Zum Vergleich:

a=-0,625, c=0,25 und e=2,375

Also:

f(x)=-0,625x^5+0,25x^3+2,375x

 

Grüße

Avatar von 141 k 🚀
Könntest du mir die ersten Schritte näher erläutern ich bekomm für a=0.5625 raus.

:(
Ok ;)

a+c+e = 2    (I)

5a+3c+e = 0  (II)

32a+8c+2e = -13,25   (III)


Die erste Gleichung hatte ich mit -1 multipliziert

(I)-(II) und (III)-2(I)

a+c+e = 2          (I)

4a+2c = -2         (IV)

30a+6c = -17,25  (V)


(V)-3(IV)

a+c+e = 2          (I)

4a+2c = -2         (IV)

18a = -11,25


Jetzt nur noch rückwärts einsetzen.

Bei a kommt direkt a=-11,25/18 = -0,625 raus.

Für den Rest siehe obiges Ergebnis ;).


Alles klar?
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Hi, 

f(x) = ax5 + bx3 + cx

f'(x) = 5ax4 + 3bx2 + c

ist o.k. wegen der Punktsymmetrie zum Koordinatenursprung. 

Tiefpunkt in T (-1|-2) und verläuft durch P (2|-13,25); also:

f(-1) = -a - b - c = -2

f'(-1) = 5a + 3b + c = 0

f(2) = 32a + 8b + 2c = -13,25

a = -0,625

b = 0,25

c = 2,375

Damit lautet die gesuchte Funktion 

f(x) = -0,625 * x5 + 0,25 * x3 + 2,375 * x

 

Dauert halt seine Zeit :-D

Besten Gruß

Avatar von 32 k
Könntest Du mir die ersten Schritte erläutern um a herauszufinden? :o
Nun, es gibt mehrere Möglichkeiten, ein solches Gleichungssystem zu lösen:
1. Die von mir präferierte ist die, einen Taschenrechner oder eine Handy-Mathe-App zu nehmen, und dort das Gleichungssystem einzugeben :-)

2. Dann gibt es das Gauß-Verfahren, das dazu dient, aus einem System mit 3 Gleichungen und 3 Unbekannten 2 Gleichungen mit 2 Unbekannten zu machen und schließlich eine Gleichung mit einer Unbekannten. Dann hat man also als 1. c gefunden, setzt das dann weiter oben ein, um b zu finden; und schließlich setzt man b und c ganz oben ein, um a zu finden.

Zum Gauß-Verfahren gibt es auf dieser Seite viele Aufgaben mit Lösungen; findest Du mit Sicherheit auch auf de.wikipedia.org.

3. Man kann auch das Einsetzungsverfahren benutzen:

- a - b - c = -2, also a = 2 - b - c
Das kann ich jetzt in Gleichung II einsetzen:
5a + 3b + c = 0 wird dann zu 5 * (2 - b - c) + 3b + c = 0, also 10 - 5b - 5c + 3b + c = 0, also

-2b - 4c = -10

Wenn ich a = 2 - b - c nun ebenso in Gleichung III einsetze

32a + 8b + 2c = -13,25; also 32 * (2 - b - c) + 8b + 2c = -13,25

dann erhalte ich nach entsprechender Umformung die zweite Gleichung mit b und c als Unbekannten.
Die mache ich dann zu einer Gleichung mit einer Unbekannten c.
Habe ich c gefunden, setze ich es in eine der beiden Gleichungen II oder III ein, um b zu finden.
Und ganz am Schluss setzt man in eine der Ursprungsgleichungen b und c ein, um endlich auch a zu erhalten.
Rechenaufwändig, nicht wahr?

Aus diesem Grunde ist es toll, wenn man einen Taschenrechner benutzen darf, der lineare Gleichungssysteme lösen kann :-D
Nah ein großer Aufwand war das ja jetzt nicht (siehe bei mir). Und das hält jung und fit :D.
Tja, wer sein Gauß-Verfahren aus dem FF beherrscht, den kann eben nichts erschüttern :-)

Mein gezeigtes Einsetzungsverfahren ist eben alt und schlapp :-D

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