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Bestätigen Sie den Mittelwertsatz der Differentialrechnung für f(x) = 3x^3 − 8x + 15 auf dem Intervall [2, 5].



Wie geht man bei dieser Aufgabe vor und wie rechnet man sie?

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Löse die Gleichung \(f'(x) = \frac{f(5)-f(2)}{5-2}\).

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Und weshalb ist das so? Ich verstehe es nicht... vor allem, nach was soll die Gleichung aufgelöst werden?

Und weshalb ist das so?

Da \(f\) auf dem Intervall \([2,5]\) differenzierbar ist, gibt es laut des Mittelwertsatzes der Differentialrechnung auf dem Intervall \([2,5]\) eine Stelle \(x\), an der die Steigung von \(f\) gleich der Steigung zwischen den Punkten \((2| f(2))\) und \((5| f(5))\) ist.

In der Aufgabe geht es darum, diese Stelle zu finden.

Die Steigung von \(f\) an der Stelle \(x\) ist \(f'(x)\).

Die Steigung zwischen den Punkten \((2| f(2))\) und \((5| f(5))\) ist \(\frac{f(5)-f(2)}{5-2}\).

nach was soll die Gleichung aufgelöst werden?

Nach der einzigen Variablen, die in der Gleichung \(f'(x) = \frac{f(5)-f(2)}{5-2}\) vorkommt.

Danke für die Erklärung. Da kommt dann 109 raus.


Was sagt dieser Wert jetzt aus? Ist das die erste Ableitung?

Irgendwie glaube ich nicht, dass du die Gleichung

        \(9x^2-8 = \frac{(3\cdot 5^3-8\cdot 5 + 15)-(3\cdot 2^3 - 8\cdot 2 + 15)}{5-2}\)

gelöst hast.

Ich glaube du hast stattdessen einfach nur die rechte Seite ausgerechnet.

Dann hab ich wohl die Ableitung vergessen. Also erste Ableitung auf der linken Seite, Gleichung mit Lösung 109 auf der rechten Seite und dann nach x auflösen?


Da kommt dann 3,6 raus...

Was sagt dieser Wert jetzt aus?

Da kommt dann 3,6 raus...

Genauer gesagt \(\sqrt{13}\approx 3,60555\). Das sagt aus, dass \(f\) an der Stelle \(x=\sqrt{13}\) die gleiche Steigung wie zwischen den Punkten \((2| f(2))\) und \((5| f(5))\).

Außerdem ist \(-\sqrt{13}\) auch noch eine Lösung der Gleichung. Da aber \(-\sqrt{13}\) nicht im Intervall \([2, 5]\) liegt, ist diese Lösung für die Aufgabe irrelevant.

Danke!


Ich verstehe nur den ersten Teil mit dem warum immer noch nicht...

Wieso ist das wichtig und was bedeutet das denn nun konkret?

Ich weiß nicht, welchen Teil du mit warum meinst. Weißt du, was der Mittelwertsatz der Differentialrechnung aussagt?

Nein... deswegen weiß ich ja auch nicht, was hier genau bestätigt wurde und was der errechnete Wert nun aussagt...

Erkundige dich was der Mittelwertsatz der Differentialrechnung aussagt, zum Beispiel im Artikel über den Mittelwertsatz der Differentialrechnung auf Wikipedia.

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