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Bedingungen für Extremstellen

Frage: Bedingungen für Extremstellen
(6 Antworten)

 
Hallo, ich hab in Mathe ein Problem
Ich versteh dieNotwendige und hinrechende Bedingungen für Extremwerte nicht
In meinem Buch steht so viel drin:

1.Satz:
(Notwendige Bedingungen für innere Extremstellen)
Die Funktion f sei auf einem Intervall I differenzierbar und x0 eine innere Stelle von I.
Wenn f an der Stelle x0 einen Extremwert hat, dann ist f´(x0) = 0

2. Satz

Erste hinreichende Bedingung für innere Extremstellen; Vorzeichenwechsel von f´(x))
Die Funktion f sei auf einem Intervall I differenzierbar und x0 eine innere Stelle von I.
Wenn f´(x0)=0 ist und f´(x) für zunehmende Werte von x bei xo

a) von positiven zu negativen Werten wechseln, dann hat die Funktion f ein lokales Maximum an der Stelle x0

b) von negativen zu positiven Werten wechselt, dann hat die Funktion f ein lokales Minimum an der Stelle x0


3. Satz (zweite hinreichende Bedingun für innere Extremstellen über die zweite Ableitung f´´)
Die Funktion f sei auf einem Intervall I zweimal differenzierbar.
Gilt für eine innere Stelle xo von I
a) f´(xo)=0 und f´´(x0)<0, dann hat die Funktion f an der Selle xo ein lokales Maximum

b) f´(x0)=0 und f´´(x0)>0, dann hat die Funktion f an der Stelle xß ein lokales Minimum



Ich hab mir das alles durchgelesen, aber ich versteh das nicht so richtig,
kann mir das jemand bitte erklären, leicht und verständlich bitte
und in google erklären die das alles kompliziert
GAST stellte diese Frage am 29.01.2011 - 15:42


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Antwort von y0sh1 (ehem. Mitglied) | 29.01.2011 - 15:54
So was du wissen musst :

Notwenige bedingung für lokale Extrema :
f`(x) = 0

Bsp :

f(x)= 2x³+2x
f`(x)=6x²+2
f``(x)= 12x

jetzt not.
Bedingung :
6x²-2=0 | -2
6x²=2 | :6
x² = 1/3 | Wurzel
x = 0,557

Hinreichende Bedingung :
a) für Maxima
f`(x) = 0
f``(x) < 0

b) für Minima
f`(x) = 0
f``(x) > 0

Weiter an diesem Beispiel :

Jetzt setzen wir den Wert 0,557 ein
12*0,557 = 6,684
Eindeutig größer als 0
=> Minimum


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Antwort von Dominik04 (ehem. Mitglied) | 29.01.2011 - 16:03
du möchtest extremstellen finden (hochpunkt/maximum, tiefpunkt/minimum, & es gibt noch weitere interessante punkte)

damit ein beliebiger punkt ein extrempunkt ist, muss er zunächst die notwendige bedingung erfüllen: und zwar nullstelle der ersten ableitung zu sein.
um zu überprüfen ob es ein minimum/maximum ist, braucht man die hinreichende bedingung. entweder das vorzeichenwechselkriterium (2) oder die zweite ableitung (3).
mit dem hinreichende kriterium lassen sich zwei sachen feststellen:
1. ist es wirklich ein minimum/maximum oder doch ein "anderer interessanter punkt"? (das wäre dann fall "c)" bei 2 und 3)
2. ist es denn nun ein minimum oder ein maximum?

schau dir mal extrempunkte von verschiedenen funktionen (als graph in einem koordinatensystem) an und versuche die formelbezeichnungen nachzuvollziehen.
zB: 2a) die steigung wechselt von positiv nach negativ (also f`(x1) >0, f`(x2) < 0)
dann geht der graph erst steil nach oben, erreicht seinen höchsten punkt, und fällt dann wieder

kein minimum/maximum hat zb die funktion x³, schau dir mal den punkt x=0 bei einem graphen an: hier steigt die funktion, wird kurz waagerecht (f`(x)=0) und steigt dann wieder.

 
Antwort von GAST | 01.02.2011 - 21:17
mmh ok verstanden, glaub ich.

Wann ist eine Funktion differenzierbar?
und was ist genau stetig?

 
Antwort von GAST | 01.02.2011 - 21:24
f: (a,b)-->R, x0 aus (a,b)
f diffbar in x0 <=>lim(x-->x0) (f(x0+h)-f(x0))/h existiert
f stetig in x0 <=> lim(x-->x0) f(x)=f(x0)

das kannst du aber eigentlich auch wieder vergessen, weil bei dir funktionen (später) immer diffbar sein werden.

 
Antwort von GAST | 01.02.2011 - 21:58
ok danke,

ich verstehe hier, das Beispiel 5 nicht
http://www.abload.de/image.php?img=0028hte.jpg

wieso steht da f´(0)=0
Das notwendige Kriterium ist doch f´(x)=0

Kann mir das jemand bitte einfach und verständlich erklären?

 
Antwort von GAST | 01.02.2011 - 22:05
zu zeigen ist doch, dass bei x=0 das notwendige kriterium erfüllt ist, also für x=0 gilt f`(x)=0 bzw. f`(0)=0.

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