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Guten Abend, 

die oben genannten Frage bezieht sich auf eine der vielen Abiturvorgaben für das Berufliche Gymnasium im Bereich Wirtschaft und Verwaltung (auch D27 genannt) - ich habe schon durch Recherchen erfahren, dass z.B. ein lokales Maximum unter Umständen auch ein globales sein kann, wenn eben der Definitionsbereich entsprechend gewählt ist. Von daher stellt sich nun die Frage, inwiefern man beides ("global"/ "lokal") unterscheiden (als auch berechnen) kann und was generell zu den Eigenschaften einer Funktion in Bezug auf die Analysis (Funktionsart: ganzrational/exponential) gehört?

 

VG

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Zum rechnerischen Nachweis von lokalen und globalen Extrempunkten gibt es hier ein gutes Video:

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Bei dieser Funktion hast du bei x = 1,333... ein lokales Minimum. Wenn du aber nur den DEF Bereich sagen wir von 0<x < 3 betrachtest , wäre es ein globales Minimum . 
alternativ betrachte f (x) = - x ^2 ... 

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So dachte ich mir das tatsächlich auch schon, danke! Wir hatten das nie so ausführlich wie es in den Vorgaben für's Abi steht ...   ─   tim.490 30.12.2020 um 18:52

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Man unterscheidet in der Regel zwischen lokalen und globalen Extrema, wenn man einen beschränkten Definitionsbereich hat, etwa das Intervall \([0;10]\). Dann muss man nämlich immer auch die Randwerte überprüfen, da sie höher oder niedriger als die berechneten (lokalen) Extrema sein können. Das, was du berechnest sind erstmal immer nur lokale Extrema. Die globalen Extrema bekommt man dann, indem man die Funktionswerte vergleicht und davon eben den größeren oder kleineren wählt. 

Beispiel: Die Funktion \(f(x)=x^2\) hat in \(x=0\) ein lokales Minimum. Dieses Minimum ist gleichzeitig auch global, da es keinen kleineren Wert gibt, denn \(x^2\geq0\) für alle \(x\). Die Funktion hat kein Maximum, da sie unendlich nach oben geht. 

Schränke in den Definitionsbereich ein, etwa auf \([-2;2]\), so "endet" meine Funktion an diesen Stellen und nimmt dort jeweils ein Maximum an, diese sind global, weil dort die größten Funktionswerte im gegebenen Intervall sind.

Ich hoffe, das konnte ein wenig Licht ins Dunkel bringen.

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Danke für deine Antwort! Im Unterricht haben wir - nach deinen Ausführungen - dann immer (erstmal) lokale Extrema berechnet, haben aber auch das Grenzwertverhalten analysiert, sind aber nie auf die dann (vermutlich) notwendig werdende Begriffsänderung (lokal -> global) eingegangen. - Deswegen wohl die Verwirrung.
Gibt es sonst noch andere Eigenschaften, die man zu "lokal" und "global" hinzunotieren kann - oder beschränkt sich diese Vorgabe mathematisch eher auf die Extrema, wie von dir/ euch angedeutet?
Es gibt prinzipiell ja sehr viele Eigenschaften der Funktion (z.B. Schnittpunkte mit den Achsen, ...) aber kann man das überhaupt so konkret differenzieren (global/lokal)?
  ─   tim.490 30.12.2020 um 18:58

Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Cauchy wurde bereits informiert.