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Aufgabe:

Extrempunkte von f(x)= 2x^5-3x4


Problem/Ansatz

Kann mir jemand helfen, die Extrempunkt von dieser Gleichung auszurechnen?

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Aloha :)

Willkommen in der Mathelounge...

Kandidaten für Extremwerte findest du dort, wo die erste Ableitung verschwindet:

$$0\stackrel!=f'(x)=\left(2x^5-3x^4\right)'=10x^4-12x^3=10x^3\cdot\left(x-\frac{6}{5}\right)\implies x=0\;\lor\;x=\frac{6}{5}$$Zur Entscheidung, ob diese Kandidaten tatäschlich Extremwerte sind, bilden wir die zweite Ableitung:$$f''(x)=40x^3-36x^2$$$$f''(0)=0\implies\text{Hier keine Entscheidung möglich.}$$$$f''\left(\frac{6}{5}\right)=\frac{432}{25}>0\implies\text{Minimum}$$

Wir müssen noch weiter ableiten, um zu entscheiden, was mit \(x=0\) ist:

$$f'''(x)=120x^2-72x\quad;\quad f''''(x)=240x-72$$$$f''''(0)=-72<0\implies\text{Maximum}$$

Die erste Ableitung, die für \(x=0\) nicht verschwindet, ist eine gerade Ableitung, nämlich die vierte. Damit liegt bei \(x=0\) ein Extremum vor.

~plot~ 2x^5-3x^4 ; 10x^4-12x^3 ; {0|0} ; {6/5|-3888/3125} ; [[-2|2|-5|5]] ~plot~

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und was ist mit der VZW-Kriterie? Was kommt da in die Tabellen rein? Ich habe 2 tabellen. Die erste tabelle hat 3 spalten und dahinter steht (+/-) VZW und bei der zweiten Tabelle genau das gleiche nur da steht (-/+) VZW anstatt (+/-) VZW. Ich muss von der notwendigen Be. also von x1=o und X2= 12/10 das dort eintragen. Und wie soll ich von 432/25 den tiefpunkt hinschreiben?

Schau bitte nochmal in die Abbildung. Ich habe die erste Ableitung in rot dazu gezeichnet.

Du siehst, dass sie bei \(x=0\) ihr Vorzeichen wechselt. Vor der \(0\) verläuft sie oberhalb der \(x\)-Achse, dahinter verläuft sie unterhalb der \(x\)-Achse. Du hast bei \(x=0\) also einen VZW von plus nach minus, also ein Maximum.

Bei \(x=\frac{6}{5}\) liegt wieder ein VZW der ersten Ableitung vor. Vor dem Punkt verläuft der rote Graph unterhalb der \(x\)-Achse, nach dem Punkt oberhalb der \(x\)-Achse. Du hast bei \(x=\frac{6}{5}\) also einen VZW von minus nach plus, also ein Minimum.

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Ableitung Null setzen:

f '(x) = 10x^4-12x^3 =0

x^3(10x-12)=0

x1= 0

10x=12

x2= 12/10= 6/5 = 1,2

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Vielen Dank, kannst du mir bitte auch die Test:VZW Kriterien in einer tabelle darstellen+ die extremwerte und die extremwerte?

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Gefragt 14 Okt 2014 von Gast

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