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Wanted: Graph/Gleichung einer gebrochenrationalen Funktion

Frage: Wanted: Graph/Gleichung einer gebrochenrationalen Funktion
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Hey:-)


Ich bin zwar als Mathe-Experte eingetragen, aber es ist ja schließlich niemand perfekt...

Ich halte demnächst einen Vortrag über gebrochenrationale Funktionen.
Es ist alles ausgearbeitet, aber ich brauche noch ein ganz spezielles Beispiel:

Eine Funktion f(x)=u(x)/v(x) (v(x)<> 0),
die in einem bestimmten Bereich [x1..x2, x1<x2] fällt/steigt
und für alle anderen Argumente steigt/fällt.

Daran möchte ich zeigen, dass es Funktionen gibt, die nicht nur (wie z.B. Parabeln der Form x²) bis zu einem Wert fallen und dann steigen, sondern auch andere.

Ich bin der Meinung, dass ich schon einmal einen solchen Graphen gesehen habe, aber der hatte (glaube ich) die Gleichung x^4 (x²*x², [wie kann man beliebige Zahlen außer 2/3 hochstellen...])...

Falls es irgendeinen Trick gibt, mit dem man solche Funktionen findet, bin ich sehr interessiert daran;-)

Danke schon Mal für Antworten:-)
Frage von Astrofan (ehem. Mitglied) | am 28.03.2013 - 18:48


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Antwort von Peter | 28.03.2013 - 19:04
du suchst also eine gebrochenrationale funktion, dessen ableitung in x1 und x2 einfache nullstellen hat..?

u=u(x)
v=v(x)

f`(u/v)=(u`*v-v`*u)/v²

=> wo ist u`*v-v`*u = 0?
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Antwort von Astrofan (ehem. Mitglied) | 28.03.2013 - 19:13
......
Wir werden erst nach den Ferien mit Ableitungen anfangen... insofern kann ich mit deiner Antwort leider noch nichts anfangen...:-(

Gibt es noch einen anderen Weg? Evtl. mit dem x^4...? Da müsste doch dann theoretisch der Grad des Zählerpolynoms um 4 größer als der Grad des Nennerpolynoms sein, oder...?

(Ich weiß nur, dass es mind. 3 Ableitungen gibt, die mit Strichen gekennzeichnet werden (f`(x), f```(x)) und dass man damit Wendepunkte, Krümmungsverhalten, etc errechnen kann...)

Aber trotzdem Danke für deine schnelle Antwort:-)


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Antwort von Peter | 28.03.2013 - 19:26
nunja, aber so würdest du ja prinzipiell raten und keine funktion berechnen. wenn dir das reicht, weil du es nur als beispiel benötigst, ginge natürlich sowas, das ich kurz durch eine ähnliche überlegung erhalten habe, wie du sie angestellt hast:

http://www.wolframalpha.com/input/?i=%28x^5%2Bx^4%29%2F%28x%C2%B2%2B1%29

dabei habe ich mir überlegt, dass eine funktion 3. grades unter bestimmten voraussetzungen ein minimum und ein maximum haben kann. eine funktion, die ich spontan kannte wäre f(x)=x³+x² (http://www.wolframalpha.com/input/?i=x%C2%B3%2Bx%C2%B2).

da du eine gebrochenrationale funktion haben wolltest, habe ich also den grad erweitert und durch x+1 geteilt. das hat dazu geführt, dass bei x=-1 eine polstelle auftauchte. um dies zu umgehen, habe ich den zählergrad nochmals erweitert (grad 5) und durch x²+1, das im reellen keine nullstelle hat.
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Antwort von Astrofan (ehem. Mitglied) | 28.03.2013 - 19:52
Okay:-)
Dankeschön, so was habe ich gesucht

Und ja, es ist nur als Beispiel gedacht.

Jetzt hab ich auch was über die Ferien vor: Ableitungen mal angucken...:-)


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Antwort von Peter | 28.03.2013 - 20:02
ich habe gerade noch gesehen, dass wolfram alpha dabei sehr klein skaliert hat. wenn du das bild anschaulicher machen willst (im größeren maßstab ist es sehr platt wie du im unteren bild sehen kannst), kannst du noch einen faktor vor dem x^4 einfügen.

ableitungen sind auch nichts schweres ;)
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Antwort von v_love | 28.03.2013 - 21:41
wozu eigentlich das ganze?

das ist doch nichts, was eine gebrochenrationale Funktion (auch gegenüber ganzrationalen funktionen) auszeichnet. und das es sowas gibt, ist sowieso klar.

was z.b. dagegen bei Polynomen immer auftreten muss, ist ein EP bei monotoniewechsel, bei gebrochenrationalen nicht.


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Antwort von Astrofan (ehem. Mitglied) | 29.03.2013 - 13:40
@Pädda: Danke für den Hinweis:-) Aber ich hab Grad mal nachgesehen-wenn ich bei unseren Grafischen Taschenrechnern die Fenster-Angaben mit Sage, wird das schon gehen;-)

@v_love: Ich weiß schon, dass es nichts besonderes ist. Aber ich wollte während dem Vortrag mal auf solche "Spezialfälle" hinweisen, damit sich dann während der Arbeiten niemand den Kopf zerbricht, warum das jetzt mehrere Monotonien hat...:-)

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