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Aufgabe: Der für den Verkauf zuständige Manager eines Unternehmens prognostiziert, dass sich der Umsatz in den folgenden 12 Monaten ( August bis Juli des folgenden Jahres ) durch die Funktion f mit f(t) = t3 -21 t2 + 120t +200 (t in Monaten) beschreiben lässt.


Problem/Ansatz:

(1) Geben Sie die Zeiträume an, in denen nach dieser Prognose der Umsatz steigen bzw. fallen wird.
(2) Berechnen Sie den nach dieser Prognose zu erwartenden größten bzw. kleinsten Umsatz. Zu welchen Zeitpunkten treten diese Umsätze ein?

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Das ist ja ein toller Manager, wenn er die Exponenten nicht richtig schreiben kann.

Eine Funktion steigt, wenn die Steigung positiv ist. Sie fällt, wenn die Steigung negativ ist. Die Steigung ist gleich der ersten Ableitung.

Eine Funktion hat ein Maximum oder Minimum, wenn die Steigung null ist.

f(t)= t3 -21t+ 120t + 200

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Aloha :)

Der Umsatz folgt der Funktion:$$f(t)=t^3-21t^2+120t+200$$

zu (1) Der Umsatz steigt, wenn die Ableitung dieser Funktion positiv ist und er fällt, wenn die Ableitung dieser Funktion negativ ist. Also brauchen wir die Ableitung:$$f'(t)=3t^2-42t+120=3(t^2-14+40)=3(t-4)(t-10)$$Der Umsatz steigt, wenn beide Faktoren \((t-4)\) und \((t-10)\) dasselbe Vorzeichen haben. Für \(t<4\) sind beide Faktoren negativ und für \(t>10\) sind beide Faktoren positiv.

Der Umsatz steigt also für \(t<4\) oder \(t>10\).

Der Umsatz fällt für \(4<t<10\).

zu (2) Die Nullstellen der ersten Ableitung sind \(t=4\) und \(t=10\). Da der Umsatz für \(t<4\) steigt und für \(t>4\) fällt, liegt bei \(t=4\) ein Maximum des Umsatzes vor. Für \(t<10\) sinkt der Umsatz und für \(t>10\) steigt der Umsatz, also liegt bei \(t=10\) ein Minimum des Umsatzes vor. Die Funktionswerte an diesen Stellen geben den größten und den kleinsten Umsatz an:$$f(4)=406\quad\text{(Maximum)}\quad;\quad f(10)=300\quad\text{(Minimum)}$$

~plot~ x^3-21x^2+120x+200 ; {4|406} ; {10|300} ; [[0|13|0|500]] ~plot~

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