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Forum "Schul-Analysis" - Kurvendiskussion
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Kurvendiskussion: gebrochen rational
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:41 Mo 09.05.2005
Autor: Jana86

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.


Hallo!
Ich habe gerade eben eine gebrochen rationale Kurvendiskussion gerechnet. Ich wäre sehr beruhigt, wenn jemand mal kurz einen Blick drüber werfen könnte....
Die Funktion:
f(X) = [mm] \frac{1}{X+1} [/mm]
Der Definitionsbereich ist ganz  [mm] \IR [/mm] außer 1.
Der Graph ist punktsymmetrisch zu (0|0), da -f(-X) = f(x) ist.
Es gibt keine Nullstellen, da der Zähler 1=0 ergibt.
Der Graph schneidet die Achse bei (0|1), da [mm] \frac{1}{0+1} [/mm]  1 ergibt.
Dann die Ableitungen, da bin ich mir nicht sicher:
Man muss mit der Quozientenregel ableiten. Also:
[mm] \frac{1*(X+1) - (X*1)}{(x+1)^2} [/mm]
Das ergibt ausgerechnet [mm] \frac{1}{(X+1)^2} [/mm]  

Die zweite Ableitung (Quozientenregel und auch Kettenregel):
[mm] \frac{0*(x+1)^2 - 1 * x^2 * x}{(X+1)^4} [/mm]
f''(X) = [mm] \frac{x^3}{(x+1)^4} [/mm]   ????

Und die dritte Ableitung:
[mm] \frac{3x^2* (X+1)^4 - x^3 *4(X+1)^3 * 4}{(x+1)^8} [/mm]
Man klammert [mm] (x+1)^3 [/mm] aus und erhält:
[mm] \frac{-4x^3 + 3x^3 + 3x^2}{(x+1)^5} [/mm]


Was meint ihr? Stimmt meine Kurvendiskussion bis jetzt?
Liebe Grüße, Jana

        
Bezug
Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:08 Mo 09.05.2005
Autor: Fugre

Hallo Jana!

> Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt.
>
>
> Hallo!
>  Ich habe gerade eben eine gebrochen rationale
> Kurvendiskussion gerechnet. Ich wäre sehr beruhigt, wenn
> jemand mal kurz einen Blick drüber werfen könnte....
>  Die Funktion:
>  f(X) = [mm]\frac{1}{X+1}[/mm]
>  Der Definitionsbereich ist ganz  [mm]\IR[/mm] außer 1.

[notok] [mm] $\ID=\IR\{-1}$ [/mm]

>  Der Graph ist punktsymmetrisch zu (0|0), da -f(-X) = f(x)
> ist.

[notok] $f(x) [mm] \not= [/mm] -f(-x)$

>  Es gibt keine Nullstellen [ok], da der Zähler 1=0 ergibt.

Schreib besser, dass der Zähler immer [mm] $\not=0$ [/mm]

>  Der Graph schneidet die Achse bei (0|1), da [mm]\frac{1}{0+1}[/mm]  
> 1 ergibt.

[ok]

>  Dann die Ableitungen, da bin ich mir nicht sicher:
>  Man muss mit der Quozientenregel ableiten. Also:
>  [mm]\frac{1*(X+1) - (X*1)}{(x+1)^2}[/mm]
>  Das ergibt ausgerechnet
> [mm]\frac{1}{(X+1)^2}[/mm]  
>

[notok] $f'(x) = [mm] -\bruch{1}{(x+1)^2}$ [/mm]

> Die zweite Ableitung (Quozientenregel und auch
> Kettenregel):
>  [mm]\frac{0*(x+1)^2 - 1 * x^2 * x}{(X+1)^4}[/mm]
> f''(X) = [mm]\frac{x^3}{(x+1)^4}[/mm]   ????

[notok] $f"(x) = [mm] \bruch{2}{(x+1)^3}$ [/mm]  

> Und die dritte Ableitung:
>  [mm]\frac{3x^2* (X+1)^4 - x^3 *4(X+1)^3 * 4}{(x+1)^8}[/mm]
> Man klammert [mm](x+1)^3[/mm] aus und erhält:
>  [mm]\frac{-4x^3 + 3x^3 + 3x^2}{(x+1)^5}[/mm]
>
>
> Was meint ihr? Stimmt meine Kurvendiskussion bis jetzt?
>  Liebe Grüße, Jana

Liebe Grüße
Fugre

Bezug
                
Bezug
Kurvendiskussion: Zweiter Versuch
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:44 Mo 09.05.2005
Autor: Jana86

Hallo nochmal!
Hier ein zweiter Anlauf:

>
>  Die Funktion:
>  f(X) = [mm]\frac{1}{X+1}[/mm]
>  Der Definitionsbereich ist ganz  [mm]\IR[/mm] außer 1.

Schon klar, es ganz R außer -1, war ein Tippfehler.

>  Der Graph ist punktsymmetrisch zu (0|0), da -f(-X) = f(x)
> ist.

Das ist nicht richtig? Hmm, ich schreib mal meinen Rechenweg auf. Vielleicht kannst Du mir dann noch einmal helfen??Folgendes:
f(-x)= [mm]\frac{1}{(-X)+1}[/mm]. Das ist nicht gleich f(x).
Dann f-(-x) = -  [mm]\frac{1}{(-X)+1}[/mm].  Dadurch wird doch das x wieder positiv und die Funktion - f (-x) ist gleich f(x)




Hmm, wie Du auf die erste Ableitung gekommen bist, versteh ich ja wieder... Klar, da muss ein Minuszeichen davor. Wie aber kommt man auf die zweite Ableitung? Kannst Du mir noch einmal helfen?
Um nur einmal den Zähler aufzuschreiben:

-1* [mm] (x+1)^2 [/mm]  -  (-1) * 2(x+1) * x

Man klammert das (x+1) aus und kürzt es weg. Dann erhält man im Zähler:
-x -1 + 2x

Wo liegt mein Fehler?
Schöne Grüße, Jana

Bezug
                        
Bezug
Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:11 Mo 09.05.2005
Autor: Fugre

Hallo Jana,

zunächst einmal möchte ich dich bitten eine Antwort nur dann als fehlerhaft zu
kennzeichnen, wenn du den Fehler eindeutig gefunden hast; sollte dir etwas
komisch vorkommen, so schreibe einfach eine Mitteilung, in der du darauf hinweist.

> Hallo nochmal!
> Hier ein zweiter Anlauf:
>  >

> >  Die Funktion:

>  >  f(X) = [mm]\frac{1}{X+1}[/mm]
>  >  Der Definitionsbereich ist ganz  [mm]\IR[/mm] außer 1.
>  
> Schon klar, es ganz R außer -1, war ein Tippfehler.

Gut.  

> >  Der Graph ist punktsymmetrisch zu (0|0), da -f(-X) = f(x)

> > ist.
>  
> Das ist nicht richtig? Hmm, ich schreib mal meinen
> Rechenweg auf. Vielleicht kannst Du mir dann noch einmal
> helfen??Folgendes:
> f(-x)= [mm]\frac{1}{(-X)+1}[/mm]. Das ist nicht gleich f(x).
> Dann f-(-x) = -  [mm]\frac{1}{(-X)+1}[/mm].  Dadurch wird doch das
> x wieder positiv und die Funktion - f (-x) ist gleich f(x)

Wenn eine Punktsymmetrie zum Ursprung vorläge, so gilt für jedes $x$
$f(x)=-f(-x)$, also zum Bsp.: für $x=2$
[mm] $\frac{1}{2+1}=-\frac{1}{-2+1}$ [/mm]
[mm] $\frac{1}{3}=-\frac{1}{-1}$ [/mm]
[mm] $\frac{1}{3}=1$ [/mm]
und das stimmt ja absolut nicht!


>  
>
>
> Hmm, wie Du auf die erste Ableitung gekommen bist, versteh
> ich ja wieder... Klar, da muss ein Minuszeichen davor. Wie
> aber kommt man auf die zweite Ableitung? Kannst Du mir noch
> einmal helfen?
>  Um nur einmal den Zähler aufzuschreiben:
>  
> -1* [mm](x+1)^2[/mm]  -  (-1) * 2(x+1) * x
>  
> Man klammert das (x+1) aus und kürzt es weg. Dann erhält
> man im Zähler:
>  -x -1 + 2x

Also leiten wir die erste Ableitung ab:
$ f'(x) = [mm] -\bruch{1}{(x+1)^2} [/mm] $
[mm] $\rightarrow f''(x)=-\frac{0*(x+1)^2-1*(2x+2)}{(x+1)^4}$ [/mm]
jetzt können wir die $2$ vorklammern:
[mm] $f''(x)=\frac{2(x+1)}{(x+1)^4}$ [/mm]
und nun kürzen.
Jetzt sollte es klar sein.

> Wo liegt mein Fehler?
>  Schöne Grüße, Jana

Liebe Grüße
Fugre

Bezug
                                
Bezug
Kurvendiskussion: Danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:38 Mo 09.05.2005
Autor: Jana86

DANKESCHÖN!!
Ja, jetzt habe ich alles verstanden... War gar nicht so schwer, ich bin nur zu doof ;)
Wie Du vielleicht schon in der Mitteilung an Loddar gelesen hast, hab ich Deine Antwort nur aus Versehen als fehlerhaft markiert. Das ist mir erst gar nicht aufgefallen. Wie gesagt, tut mir leid.
Schönen Dank nochmal, Jana

Bezug
                        
Bezug
Kurvendiskussion: Alternative: Potenzregel
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:57 Mo 09.05.2005
Autor: Loddar

Hallo Jana!


Du kannst in diesem Falle auch auf die MBQuotientenregel verzichten, in der ja immer wieder gerne Fehler gemacht werden.


Wir schreiben Deine Funktion einfach mal um und verwenden ausschließlich die MBPotenzregel:

$f(x) \ = \ [mm] \bruch{1}{x+1} [/mm] \ = \ [mm] (x+1)^{-1}$ [/mm]

Damit werden:

$f'(x) \ = \ (-1) * [mm] (x+1)^{-2} [/mm] \ = \ - [mm] \bruch{1}{(x+1)^2}$ [/mm]

$f''(x) \ = \ (-1) * (-2) * [mm] (x+1)^{-3} [/mm] \ = \ + [mm] \bruch{2}{(x+1)^3}$ [/mm]

$f'''(x) \ = \ 2 * (-3) * [mm] (x+1)^{-4} [/mm] \ = \ - [mm] \bruch{6}{(x+1)^4}$ [/mm]


Ich hoffe, das hilft Dir auch etwas weiter ...

Gruß
Loddar


Bezug
                
Bezug
Kurvendiskussion: Warum fehlerhaft?
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:55 Mo 09.05.2005
Autor: Loddar

Hallo Jana!


Ich habe mir die Antwort von Fugre durchgelesen und konnte keine Fehler entdecken.

Wo ist denn Deiner Meinung nach ein Fehler?


Gruß
Loddar


Bezug
                        
Bezug
Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:05 Mo 09.05.2005
Autor: Jana86

Entschuldige, ich wollte eigentlich gar nicht auf Fehler klicken.... Ist ja auch kein Fehler drin! Ich wollte eine Antwort schreiben, habe ich mich aber sozusagen "verklickt"....Sorry, Jana

Bezug
                                
Bezug
Kurvendiskussion: Kein Problem!
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:41 Mo 09.05.2005
Autor: Loddar

.

> Ich wollte eine Antwort schreiben, habe ich mich aber sozusagen
> "verklickt"....Sorry, Jana

Ich habe es korrigiert ...

Gruß
Loddar


Bezug
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