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Analysis: Argumente gesucht für Funktionsgleichung/Funktion?

Frage: Analysis: Argumente gesucht für Funktionsgleichung/Funktion?
(17 Antworten)


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Ich habe in Mathe eine Aufgabe, wo ich nicht weiß was ich machen muss. Wer kann helfen?


Bestätigen Sie mit drei inhaltlich verschiedenen Argumenten, dass f(x) eine mögliche Funktionsgleichung, der in Abb. 1 dargestellten Funktion ist.
Begründen Sie, warum die Funktion allein durch die Kenntnis von den Extremstellen nicht eindeutig bestimmt werden kann.
Frage von Waldfee1 | am 24.02.2012 - 11:30


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Antwort von Sebastian8 (ehem. Mitglied) | 24.02.2012 - 13:28
dafür
wäre es sinnvoll Abbildung 1 mal zu sehen


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Antwort von v_love | 24.02.2012 - 15:26
"Bestätigen Sie mit drei inhaltlich verschiedenen Argumenten, dass f(x) eine mögliche Funktionsgleichung, der in Abb. 1 dargestellten Funktion ist."

grundsätzlich kann man eine kurvendiskussion von f durchführen und stellt (hoffentlich) fest, dass f in allen punkten mit dem graphen kompatibel ist.
handelt es sich um einen bestimmten einfachen funktionstypen, kann man eventuell schneller und besser begründen.

"Begründen Sie, warum die Funktion allein durch die Kenntnis von den Extremstellen nicht eindeutig bestimmt werden kann."

das argument ist ganz einfach: die extremstellen sind invariant unter der transformation (x,y)-->(x,y+d), d aus R bel. (ist offensichtlich, schließlich ändere ich nichts an x. ich translatiere lediglich in y-richtung)
diesen freiheitsgrad habe ich also immer.


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Antwort von Waldfee1 | 24.02.2012 - 15:58
Danke für eure schnelle Hilfe, aber ich verstehe immer noch nicht, was ich bei dieser Aufgabe machen muss.

Also erstmal die Funktion ist:
f(x)= 1/48x^3 - 6/16x^2 + x
und ist auch richtig in der Abb. 1 dargestellt

Zitat:
Bestätigen Sie mit drei inhaltlich verschiedenen Argumenten, dass f(x) eine mögliche Funktionsgleichung, der in Abb. 1 dargestellten Funktion ist.

Warum spricht man hier von einer "möglichen" Funtionsgleichung? Könnte es mehrer Funtktionsgleichungen geben, die den gleichen Graphen ausbilden?

Zitat:
grundsätzlich kann man eine kurvendiskussion von f durchführen und stellt (hoffentlich) fest, dass f in allen punkten mit dem graphen kompatibel ist.

Was heißt hier in diesem Fall grundsätzlich?

Zitat:
die extremstellen sind invariant unter der transformation (x,y)-->(x,y+d), d aus R bel.

Was heißt in diesem Fall "invariant"?


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Antwort von v_love | 24.02.2012 - 16:14
"Könnte es mehrer Funtktionsgleichungen geben, die den gleichen Graphen ausbilden?"

nein, aber du könntest die unterschiede nicht sehen, z.b. weil sie sehr gering.

ergänzung: ein weiterer grund, wieso man von "möglichen" funktionsgleichungen spricht, ist, dass du nur in der lage bist 3 hinweise darauf zu geben, dass es diese funktion sein könnte.
es gibt nur ein argument, dass dir sagt, dass es genau die funktion ist.

"Was heißt hier in diesem Fall grundsätzlich?"

egal, in dem fall kan man z.b. argumentieren: funktion hat - laut abbildung - einen WP (WP ausrechnen, feststellen: stimmt mit rechnung überein) und der graph ist punktsymmetrisch zum WP -->klares indiz, dass es sich um eine fkt. dritten grades handelt.
dann kann man EP ausrechnen und vergleichen, f(0)=0 sollte aus der abb. zu sehen sein,...

"Was heißt in diesem Fall "invariant"?"

ändern sich nicht.


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Antwort von Waldfee1 | 24.02.2012 - 16:39
Heißt das, ich müßte jetzt erstmal eine vollständige Kurvendiskussion duchführen und dann die Abb. 1 mit meinen WP,EP und Nullstellen vgl.?

dann könnte ich die Frage: "Bestätigen Sie mit drei inhaltlich verschiedenen Argumenten, dass f(x) eine mögliche Funktionsgleichung, der in Abb. 1 dargestellten Funktion ist." so beantworten:
1. Wieso drei unterschiedliche Argumente. Es gibt nur ein Argument das es genau diese Funktion ist (Was ist das für ein Argument?)
2.Und bei dem Funktionsgraphen kann man die Unterschiede zu möglichen anderen Graphen nicht so genau sehen, da keine Beschriftung an der Abb. 1 vorhanden ist

und bei der Frage: "Begründen Sie, warum die Funktion allein durch die Kenntnis von den Extremstellen nicht eindeutig bestimmt werden kann."
müsste ich dann schreiben:
die extremstellen ändern sich unter der transformation (x,y)-->(x,y+d), d aus R bel nicht. (ist offensichtlich, schließlich ändere ich ja nichts an x. ich translatiere lediglich in y-richtung)


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Antwort von v_love | 24.02.2012 - 17:22
"Heißt das, ich müßte jetzt erstmal eine vollständige Kurvendiskussion duchführen und dann die Abb. 1 mit meinen WP,EP und Nullstellen vgl.?"

könntest du machen, ja.

"dann könnte ich die Frage: "Bestätigen Sie mit drei inhaltlich verschiedenen Argumenten, dass f(x) eine mögliche Funktionsgleichung, der in Abb. 1 dargestellten Funktion ist." so beantworten:"

könntest du machen ...
und würdest 0 punkte dafür bekommen, jedenfalls von mir
da hast du wohl das, was ich geschrieben habe falsch verstanden.

"und bei der Frage: "Begründen Sie, warum die Funktion allein durch die Kenntnis von den Extremstellen nicht eindeutig bestimmt werden kann."
müsste ich dann schreiben:"

würde ich nicht machen. generell würde ich ich nichts (was ich schreibe) abschreiben.


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Antwort von Waldfee1 | 24.02.2012 - 17:28
oh man v_love.
Würdest du mir helfen, wenn ich jetzt die Kurvendiskussion selbstständig mache und sie ins Forum stelle. Gehst du dann mit mir die zwei Fragen Punkt für Punkt durch, bis ich das nachvollziehen kann. Biiiiitte.


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Antwort von Waldfee1 | 04.03.2012 - 10:06
Also hier meine Lösung:
f(x)= 1/48x^3 - 6/16x^2 + x
f`(x)= 1/16 x^2 - 5/8x + 1
f"(x)= 1/8x - 5/8
f```(x)= 1/8

Def.bereich: gebrochen rationale Zahlen

Nullstellen: x1=10,37; x2=4,63; x3=0
Extrempunkte: EP1=(8/-(4/3)); EP2=(2/(11/2))
Wendepunkt: WP=(5/-0,208)

Ich hoffe mir hilft jetzt jemand bei meinen Fragen. Danke!


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Antwort von v_love | 04.03.2012 - 16:39
abgesehen von verschreibern bei f und EP2 und "Def.bereich: gebrochen rationale Zahlen" ist es richtig.

jetzt sollte man nur noch das mit graphen von f vergleichen.


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Antwort von Waldfee1 | 04.03.2012 - 20:55
Wieso ist der Def.bereich falsch?

So in etwa?
Bestätigen Sie mit drei inhaltlich verschiedenen Argumenten, dass f(x) eine mögliche Funktionsgleichung, der in Abb. 1 dargestellten Funktion ist.
- weil der Graph von f durch den Ursprung geht (f(0)=0
- Funktion 3.Grades (mit den allgem. Parametern: f(x)=ax^3+bx+cx)

Begründen Sie, warum die Funktion allein durch die Kenntnis von den Extremstellen nicht eindeutig bestimmt werden kann.
- weil die Nullstellen woanders liegen könnten, als in der Abb.
- ein lineares Gleichungssystem mit 2 Gleichungen und 3 Variablen hat keine eindeutige Lösung


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Antwort von v_love | 04.03.2012 - 21:47
"Wieso ist der Def.bereich falsch?"

gebro. rationale zahlen? was soll das sein?

ist aber auch nicht so wichtig, was der def.-bereich ist, wichtig ist nur, dass der definitionsbereich groß genug ist - um mit der abb. kompatibel zu sein.

"Funktion 3.Grades (mit den allgem. Parametern: f(x)=ax^3+bx+cx"

woran erkennt man denn das?

"Begründen Sie, warum die Funktion allein durch die Kenntnis von den Extremstellen nicht eindeutig bestimmt werden kann."

ich gehe mal davon aus, dass mit "die funktion" die hier genannte gemeint ist. die aussage gilt aber natürlich viel allgemeiner.

"weil die Nullstellen woanders liegen könnten, als in der Abb."

wieso das? begründung?


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Antwort von Waldfee1 | 04.03.2012 - 22:39
Zitat:
"Funktion 3.Grades (mit den allgem. Parametern: f(x)=ax^3+bx+cx"
woran erkennt man denn das?

Eine Funktion 3. Grades hat immer drei Nullstellen und zwei Extrempunkte

"
Zitat:
Begründen Sie, warum die Funktion allein durch die Kenntnis von den Extremstellen nicht eindeutig bestimmt werden kann."
ich gehe mal davon aus, dass mit "die funktion" die hier genannte gemeint ist. die aussage gilt aber natürlich viel allgemeiner.
"weil die Nullstellen woanders liegen könnten, als in der Abb."wieso das? begründung?

weil eine Funktion allein durch die Extrempunkte nicht genau bestimmt werden kann


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Antwort von v_love | 04.03.2012 - 23:41
"Eine Funktion 3. Grades hat immer drei Nullstellen und zwei Extrempunkte"

nein, gegenbeispiel: f(x)=x³.

außerdem gehts eher um den umkehrschluss, und dafür sollte man die lage der EP u.a. vergleichen.
oder, wie bereits erwähnt: symmetrie beachten (liefert ein starkes indiz dafür, dass fkt. ein polynom 3ten grades ist.)

"weil eine Funktion allein durch die Extrempunkte nicht genau bestimmt werden kann"

das wolltest du aber gerade begründen -->du drehst dich im kreis


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Antwort von shiZZle | 05.03.2012 - 03:13
Überleg dir doch mal, wieso du nicht allein durch die Extrema eine Funktion nicht genau rekonstruieren kannst. Vielleicht hilft dir das als Beispiel:

f(x) = x² + 1

g(x) = x² + 2


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Antwort von Waldfee1 | 05.03.2012 - 10:14
Schön, wenn man über andere lachen kann. Aber ich verstehe es nicht.

Zitat:
"Eine Funktion 3. Grades hat immer drei Nullstellen und zwei Extrempunkte"
nein, gegenbeispiel: f(x)=x³.

ja, aber deine Funktion hat keine Extrempunkte. Sollte ich dann vielleicht besser schreiben: Eine Funktion dritten Grades mit zwei Extrempunkten muss drei Nullstellen haben?

Zitat:
außerdem gehts eher um den umkehrschluss, und dafür sollte man die lage der EP u.a. vergleichen.
oder, wie bereits erwähnt: symmetrie beachten (liefert ein starkes indiz dafür, dass fkt. ein polynom 3ten grades ist.)

welchen Umkehrschluss?

@shiZZle: Deine Bsp.funktionen (f(x) = x² + 1; g(x) = x² + 2) haben doch gar keine Nullstellen?


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Antwort von v_love | 05.03.2012 - 19:15
"Schön, wenn man über andere lachen kann"

finde ich auch, auch wenn ich über dich hier nicht lache.

"aber deine Funktion hat keine Extrempunkte."

eben.

"Sollte ich dann vielleicht besser schreiben: Eine Funktion dritten Grades mit zwei Extrempunkten muss drei Nullstellen haben?"

wäre auch falsch, gegenbeispiel: x^3-2x^2+x-1=g(x)

"welchen Umkehrschluss?"

argument -->funktion dritten grades

"@shiZZle: Deine Bsp.funktionen (f(x) = x² + 1; g(x) = x² + 2) haben doch gar keine Nullstellen?"

und? was haben nullstellen (direkt) mit der aussage zu tun?
es geht doch um die frage, warum eine fkt. (oder deine fkt.) allein durch kenntnis von extremstellen nicht eindeutig bestimmt ist, nicht?


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Antwort von Waldfee1 | 08.03.2012 - 12:22
Zitat:
außerdem gehts eher um den umkehrschluss, und dafür sollte man die lage der EP u.a. vergleichen.
"welchen Umkehrschluss?"
argument -->funktion dritten grades

Ist das das mit dem Erkennen von Hoch- und Tiefpunkt?

Zitat:
"@shiZZle: Deine Bsp.funktionen (f(x) = x² + 1; g(x) = x² + 2) haben doch gar keine Nullstellen?"
und? was haben nullstellen (direkt) mit der aussage zu tun?
es geht doch um die frage, warum eine fkt. (oder deine fkt.) allein durch kenntnis von extremstellen nicht eindeutig bestimmt ist, nicht?

Ja aber auch die Extrempunkte sind doch nicht gleich. Was soll ich aus den zwei Gleichungen dann sehen?

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