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Hi, wir bekommen immer Funktionen vorgegeben und sollen dann zeigen ob diese monoton wachsend bzw fallend sind und wenn nicht, sind diese halt streng monoton fallend bzw wachsend.

 

Was ist jetzt, aber wenn ich die Funktion \( f(x)=x^2 \) habe. Bildlich vorgestellt habe ich einen Scheitelpunkt bei 0 und dann ja ihr wisst ja wie eine Parabel aussieht.

Aber jetzt frage ich mich, was ist dann die Parabel streng monoton oder nur monoton?

Klar könnte man jetzt sagen x<0 ist streng monoton fallend und x>0 streng monoton steigend, aber ich frage mich warum ich  nicht \( x \le 0\)  und  \( x \ge 0\) nehme, weil dann wäre ja die Funktion nur monoton steigend bzw fallend, also woher weiß ich, dass ich jetzt die 0 einbeziehen muss oder nicht im Intervall? Wenn da nur steht prüfe die Montoni?

 

 

Und meine 2 Frage lautet:

 

Wenn ich dieses Schaubild gegeben habe:

 

Habe ich ja eigentlich nur 2 Extrempunkte einen bei 0,5 und einen bei 2

Meine Lehrerin meint, wenn ich den x-Wert ausschließe, an dem der Extrempunkt liegt habe ich immer eine streng monotone steigung. Sprich bei x>2 habe ich eine streng monotone steigung und bei \( x \ge 2\)  monton steigend, weil ja die 0 mit einbezogen ist. ABER Wenn ich das bei der 0,5 mache, sprich ich sage x<0,5 dann hätte ich nach meiner Lehrerin ihre aussage eine strenge monotonie fallend , also streng monoton fallendd, aber da ist ja noch ein Sattelpunkt, also so streng verläuft es ja nicht oder irre ich mich? Wenn ich diesen bereich nicht eingrenze und nur sage x<0,5, dann habe ich ja keinen strenge Monotoni sondern eine normale monotoni, also monoton fallend, aber meine Lehrerin sagt, wenn man den Extrempunkt ausschließt, hat man immer eine strenge monotoni..

Was ich mich zudem frage, weil manche dies als Lösung vorgesteltt haben. Die Haben einfach den bereich -2 und 0,5 einzeln dargestelt also so                              -2<x<0,5 und haben dann einfach gesagt in diesem Bereich ist die Steigung streng monton fallend und als nächtes haben die dann einfach x>-2 beschrieben. Ich kann die vorgehensweise verstehen, aber darf man bei der Beschreibung der Monotoni nicht nur Intervalle zwischen den Extrempunkten setzen? Und wenn nicht verstehe ich das, aber wenn ich es nicht wollen würde und dann eifnach sagen würde x<0,5 und den Bereich beschreiben wollen würde, dürfte ich das ja auch komplett oder? Weil ja kein Extrempunkt mehr kommt, ist die Steigung ja immer gleich fallend bzw steigend.

 

Aber da komm ich wieder zur meiner vorherigen Frage,  mir ist klar wenn ich die 0,5 mit einschließe, also \( x \le 0,5\)  ist es monoton fallend, aber wie sieht es bei x<0,5 aus, ist dies wirklich streng monoton fallend, nur weil ich den 0 wert rausgenommen habe, eigentlich ja, aber wegen dem Sattelpunkt frage ich mich das, ist das dann wirklich streng? Meine Lehrerin meint immer wenn ich den Wert der x Sttelle wo der Extrempunkt liegt ausschließe ist es streng...

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Hallo,

streng monoton wachsend bedeutet, dass die Funktion auf einem bestimmten Intervall immer weiter wächst. Der Funktionswert wird also immer größer, das heißt er wird niemals kleiner bleibt aber auch niemals gleich. 

Wenn wir sagen, das eine Funktion monoton wachsend ist, dann kann diese Funktion auch zwischen druch konstant bleiben, solange sie niemals fällt. 

Analoges gilt für (streng) monoton fallend.

Nun ist dieser Begriff immer in Abhängigkeit eines Intervalls. Die Normalparabel (\(x^2\)) ist auf ihrem kompletten Definitionsbereich weder monoton fallend noch steigend, da sie am Scheitelpunkt von fallend auf steigend wechselt. 
Allerdings ist sie bis zum Scheitelpunkt streng monoton fallend und bis dahin inklusive des Scheitelpunktes nur monoton fallend. 

Beides ist absolut richtig. Wenn wir allerdings ein Intervall finden, in dem die Funktion streng monoton fallend (bzw steigend) ist, dann bedeutet das sofort das diese Funktion in dem Intervall auch monoton fallend (bzw steigend) ist. Wir haben also eine stärke Aussage. 

Wenn wir nun zwei offene Intervalle haben, die streng monoton sind und direkt (bis auf die Grenze) aneinander liegen, dann sagt man damit meist sofort aus, das zwischen diesen Intervallen die strenge Monotonie verletzt wird. 

Nun will ich noch den Bezug zur Ableitung ziehen. Wenn eine Ableitung in einem Punkt Null ist, bedeutet dass das in diesem Punkt die Funktion weder steigt noch fällt. Damit unterbrechen wir die strenge Monotonie. Egal ob Extrema oder Sattelpunkt. Wenn die Ableitung in einem Intervall immer positiv ist, dann bedeutet dass das die Funktionswerte in diesem Intervall immer weiter ansteigen (analog wenn die Ableitung nur negativ ist, fällt der Funktionswert). 

Ich hoffe das beantwortet alle deine Fragen, ansonsten melde dich gerne nochmal.

Grüße Christian

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