0 Daumen
623 Aufrufe

Aufgabe:

y= ln(17-x^2)

Nun muss ich Nullstellen, Extrema und Wendepunkte herausfinden


Problem/Ansatz:

Nun, ich habe herausgefunden, dass die 1. Ableitung

(4x) / (4x^2-16) ist (sofern es nicht falsch ist.

Ich bekomme als Nulstelle 2.12 und als Extrema 0. Allerdings steht bei den Lösungen gar kein Extrema. Hab ich was falsch gemacht, oder haben sie es einfach vergessen?

Avatar von

3 Antworten

+2 Daumen

Aloha :)$$f(x)=\ln(17-x^2)$$

a) Nullstellen bestimmen:$$\left.\ln(17-x^2)=0\quad\right|\;e^{\cdots}$$$$\left.17-x^2=e^0=1\quad\right|\;+x^2-1$$$$\left.16=x^2\quad\right|\;\sqrt{\cdots}$$$$\left.x=\pm4\quad\right.$$Damit haben wir folgende Nullstellen: \(N_1(-4|0)\) und \(N_2(4|0)\).

b) Extrema bestimmen:$$f'(x)=\left[\ln(17-x^2)\right]'=\underbrace{\frac{1}{17-x^2}}_{=\text{äußere}}\cdot\underbrace{(-2x)}_{=\text{innere}}=-\frac{2x}{17-x^2}$$$$f''(x)=\left[-\frac{\overbrace{2x}^{=u}}{\underbrace{17-x^2}_{=v}}\right]'=-\frac{\overbrace{2}^{=u'}\cdot\overbrace{(17-x^2)}^{=v}-\overbrace{2x}^{=u}\cdot\overbrace{(-2x)}^{=v'}}{\underbrace{(17-x^2)^2}_{=v^2}}=-\frac{34+2x^2}{(17-x^2)^2}$$Die Kandidaten für Extrema finden wir dort, wo die erste Ableitung verschwindet:$$0\stackrel{!}{=}f'(x)\quad\Leftrightarrow\quad x=0$$Wir prüfen die Art des Extermums:$$f''(x)=-\frac{34}{17^2}<0\quad\Rightarrow\quad\text{Maximum}$$Die Funktion hat einen Hochpunkt bei \(H(0|\ln(17))\).

c) Wendepunkte bestimmen:

Die zweite Ableitung ist für alle \(x\in\mathbb R\) negativ, daher gibt es keinen Wendepunkt.

Avatar von 152 k 🚀
+1 Daumen

Hallo,

ich erhalte Nullstellen bei -4 und 4.

Die 1. Ableitung lautet \(y'=\frac{2x}{17-x^2}\) und damit bekomme ich einen Hochpunkt HP (0|2,83).

Gruß, Silvia

Avatar von 40 k
+1 Daumen

Funktion & Ableitungen
f(x) = LN(17 - x^2)
f'(x) = -2·x / (17 - x^2) = 2·x / (x^2 - 17)
f''(x) = -2·(x^2 + 17) / (x^2 - 17)^2

Symmetrie
Achsensymmetrie, da x nur in geraden Potenzen auftritt.

Definitionsbereich
17 - x^2 > 0 → -√17 < x < √17 → -4.123 < x < 4.123

Y-Achsenabschnitt f(0)
f(0) = LN(17) = 2.833

Nullstellen f(x) = 0
LN(17 - x^2) = 0 → x = ±4

Extrempunkte f'(x) = 0
2·x / (x^2 - 17) = 0 → x = 0
f(0) = LN(17) → HP(0 | 2.833)

Wendepunkte f''(x) = 0
-2·(x^2 + 17) / (x^2 - 17)^2 = 0 → Keine Lösung und damit keine Wendepunkte

Avatar von 488 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community