Extremstellen

Aufrufe: 582     Aktiv: 28.12.2019 um 18:36

0

Meine Aufgabe: Geben Sie den Definitionsbereich folgender Funktion an und prüfen Sie nach, ob die Funktion einen Extremwert besitzt und geben dann die Koordinaten des Extremwertes an: 0,5x+sqrt(9-x^2)

Den Definitionsbereich hab ich : D=(-3;3) , also 3>=x>=-3

Ich habe bereits versucht die erste und zweite Ableitung zu bilden aber es haut einfach nicht hin...

Könnte mir jemand die erste Ableitung vorrechnen und erklären wie man auf sie kommt ?

Diese Frage melden
gefragt

Punkte: 20

 
Kommentar schreiben
2 Antworten
1

Hallo,

Wir können deine Funktion zunächst etwas umschreiben. Es gilt \(\sqrt{x}=x^{\frac{1}{2}}\)

Also \(f(x)=0,5x+\sqrt{9-x^2}=0,5x+(9-x^2)^{\frac{1}{2}}\)

Nun zur Ableitung. Wir wenden zunächst die Summenregel an, nach welcher wir die einzelnen Summanden auch einzeln ableiten dürfen.

Wir leiten also zunächst 0,5x ab. Hierfür multipliziert man den Term bekanntermaßen mit der Potenz von x (hier 1) und subtrahiert dann 1 von der Potenz:

\(0,5x=0,5x^1 Ableitung: 1*0,5x^{1-1}=0,5x^0=0,5\)

Nun zum zweiten Summanden:

Hier müssen wir die sogenannte Kettenregel anwenden. Diese besagt, dass man die "äußere" Ableitung mit der "inneren" multiplizieren muss.

In unserem Fall entspricht alles in der Kalmmer (also \(9-x^2\)) auch dem inneren Teil der abgeleitet werden muss und die Potenz an der Klammer (also \(()^{\frac{1}{2}}\)) entspricht dem äußeren.

Die äußere Ableitung ergibt also 

\(\frac{1}{2}*(9-x^2)^{\frac{1}{2}-1}=\frac{1}{2}*(9-x^2)^{-\frac{1}{2}}\)

Und die Innere

\(-2x\) da konstanten wie hier die 9 beim Ableiten entfallen.

Multipliziert ist also die Ableitung von  \((9-x^2)^{\frac{1}{2}}\) gleich

\(\frac{1}{2}*(9-x^2)^{-\frac{1}{2}}*(-2x)\)=\(-x(9-x^2)^{-\frac{1}{2}}\)=\(\frac{-x}{\sqrt{(9-x^2)}}\)

Die umformung gilt, da \(x^{-1}=\frac{1}{x}\).

Insgesamt folgt also für die Ableitung:

\(f'(x)=0,5-\frac{x}{\sqrt{(9-x^2)}}\)

Gruß Tuffte

Diese Antwort melden
geantwortet

Student, Punkte: 455

 

danke könntest du mir die 2te auch erklären bekomme die leider auch nicht hin   ─   edujakub 28.12.2019 um 18:36

Kommentar schreiben

0

"D=(-3;3) , also 3>=x>=-3"
Diese Angaben widersprechen sich, außerdem sind die Relationszeichen verkehrt herum.

Die Funktion besitzt i.Ü. zwei Extrema, einen an der Stelle \(x=-3\), den zweiten erhältst du durch nullsetzen der Ableitung.
\(\dfrac{\text{d}}{\text{d}x} (0.5x+ \sqrt{9-x^2}) = 0.5 + \dfrac{-2x}{2\sqrt{9-x^2}} = 0.5- \dfrac{x}{\sqrt{9-x^2}}\)

Diese Antwort melden
geantwortet

Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 16.5K

 

Kommentar schreiben