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Kein Ansatz für die folgende Matheaufgabe

Frage: Kein Ansatz für die folgende Matheaufgabe
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Hallihallo. Ich schreibe nächste Woche meine Abiklausur in Mathe und bin bei der Vorbereitung auf eine Aufgabe gestoßen, bei der ich keinen Ansatz finde.

Könnt ihr mir in der Theorie vielleicht helfen, wie ich vorgehen muss?
Wäre super lieb ;)

Die Funktion lautet:
f (x)=x3 –8x2+16x

Die Aufgabe dazu:
In die von dem Graphen von f (x) und der x-Achse eingeschlossenen Fläche soll ein
möglichst großes Dreieck einbeschrieben werden. Die untere Seite des Dreiecks liegt auf
der x-Achse vom Ursprung bis zur Stelle x0, die rechte Seite ist eine Senkrechte zur x-
Achse von x0 bis zum Punkt P auf dem Graphen, die linke Seite verbindet den Ursprung
mit dem Punkt P. Bestimmen Sie x0!
Die dazugehörige Skizze zeigt, dass es sich um den Definitionsbereich von 0-4 (0 und 4 sind Nullstellen) auf der x-Achse handelt, und dieses x0 irgendwo dazwischen liegt.
Frage von mathepurzel (ehem. Mitglied) | am 19.04.2012 - 09:52


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Antwort von Wellenkoenig (ehem. Mitglied) | 19.04.2012 - 14:36
Hey mathepurzel, schreibst du LK oder GK? Ich bin auch nächste Woche dran mit LK.

Also....
Bei deiner Aufgabe handelt es sich um eine Min-Max Aufgabe (immer wenn es um größstes oder kleinstes Irgendwas geht, kannst du den Rechenweg hier jetzt als Muster nehmen).

Zunächst einmal suchst du dir eine allgemeine Zielfunktion.
In diesem Fall ist es ja die Formel für die Berechnung des Flächeninhalts eines Dreiecks: A= 1/2*g*h
Dann suchst du Nebenbedingungen.
g wäre in deinem Fall x0
h ist bei dir f(x0)
Wenn du jetzt alles in A einsetzt, kommst du auf:
A(x) = 1/2 * x * (x^3-8x^2+16x)
Zusammenfassen kannst du alleine? Wenn nicht, nochmal melden.

Da du den maximalen Flächeninhalt wissen willst, musst du nun die 1. Ableitung davon bilden und den Hochpunkt berechnen. Dann kommst du an x und kannst den größtmöglichsten Flächeninhalt berechnen.

Wichtig! Vergiss nie die Randwertuntersuchung (also Überprüfung, ob Minimum oder Maximum am Rand liegt), weil oftmals hat man ausgerechnet das bspw. x=2,5 ist, das Maximum lag aber im Ursprung. Schon war die Aufgabe falsch!

Hoffe, ich konnte Dir helfen?!
Viel Glück für die Prüfung!

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