Eine Polynomfunktion dritten gerades ist von der Form
\(f(x)=ax^3+bx^2+cx+d=k(x-x_1)(x-x_2)(x-x_3)\)
Dabei sind \(x_1,x_2,x_3\) die Nullstellen der Funktion. Du erhählst:
\(f(x)=k(x-(-2))(x-(-2))(x-1)=k(x+2)(x+2)(x-1)=k(x+2)^2(x-1)\)
Jetzt musst du \(k\) bestimmen. Dazu bestimmst du zuerst, an welcher Stelle es einen Wendepunkt gibt:
Die Notwendige Bedingung lautet
\(f''(x_W)=0\)
Du bildest die zweite Ableitung:
\(f'(x)=k(3x^2+6x)\)
\(f''(x)=k(6x+6)=6k(x+1)\)
Diese setzt du gleich null:
\(f''(x)=0\)
\(0=6k(x+1)\)
Dieser Ausdruck wird null für \(k=0\) oder \(x=-1\)
\(k=0\) ist als Lösung nich von Bedeutung, dann wäre nämlich unsere Funktion \(f(x)=0\)
Das heißt, die Wendestelle ist bei \(x=-1\)
Mit der letzten Bedingung (der y-Wert der Wendestelle ist \(6\)) berechnest du nun \(k\):
Es muss an der Wendestelle gelten:
\(f(-1)=6\)
\(k(-1+2)^2(-1-1)=6\)
\(k(-1^2)*(-2)=-2k=6\)
\(\Rightarrow~~k=-3\)
Die Funktion lautet also:
\(f(x)=-3(x+2)^2(x-1)\)
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