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Aufgabe:

 Kurvenuntersuchung.
Der Verlauf einer Strasse läßt sich durch den Graphen der folgenden Funktion beschreiben:
f(x)=1/104 (x3-300x2+22500x) (0≤ x≤ 200m)
(a) Berechnen Sie die beiden Extrempunkte und den Wendepunkt dieser Funktion.
(b) Bestimmen Sie die Gleichung der Wendetangente.
(c) Welchen Steigungswinkel weist die Funktion im Punkt P = (0 | y) auf ?
(d) Skizzieren Sie in angemessener Weise den gesamten Sachverhalt.


Problem/Ansatz:

Ich weiß leider nicht was ein Extrempunkt und ein Wendepunkt ist und was eine Wendetangente ist.

Was ist hier mit kleiner gleich zu machen?
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Hier nochmal ein Skizze zur gegebenen Funktion aus deiner Aufgabenstellung:

Dabei liegt zum anscheinend beim Punkt (50|50) ein Maximum (Hochpunkt) und bei (150|0) ein Minimum (Tiefpunkt). Dies sind deine Extremstellen im Bereich von \(0\) bis \(200\). Dein Wendepunkt liegt vermutlich bei (100|25). Stell dir vor die Strecke symbolisiert die Straße und du schaust von oben drauf, während ein Auto auf ihr entlang fährt. Dann würde der Fahrer im Punkt (100|25) das Lenkrad von der Rechtsbewegung nun nach links drehen, um um die Kurve zu fahren. Hilft dir das beim Verständnis etwas weiter?

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Punkte: 8.84K

 

ja hilft mir weiter   ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 22:04

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Unter Extrempunkte versteht man Hoch- und Tiefpunkte. Wendepunkte sind jene Punkte, in denen eine Funktion ihr Krümmungsverhalten ändert. Da solltest du unbedingt noch einmal in deine Unterlagen schauen, denn das werdet ihr gemacht haben! 

Die Wendetangente ist dann jene Tangente, die als Berührpunkt mit dem Graphen den Wendepunkt hat. 

Das \(0\leq x\leq 200\,\mathrm{m}\) gibt lediglich den Definitionsbereich der Funktion an. Damit muss man nichts machen. Man muss nur beachten, dass alle \(x\)-Werte, die man bei der Kurvendiskussion herausbekommt, in diesem Bereich liegen. Ansonsten haben sie für die Aufgabe keine Relevanz. 

Ich hoffe, das konnte dir helfen. Wenn du Fragen hast, schreibe gerne einen Kommentar. Du solltest dir aber unbedingt nochmal die Definitionen der ganzen Fachbegriffe anschauen, denn das Aufarbeiten von Grundlagen können wir dir nicht abnehmen. Wir können lediglich Fragen dazu beantwortet oder dir bei Verständnisproblemen helfen. 

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Selbstständig, Punkte: 30.55K

 

Was für Fachbegriffe ?   ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:30

Ich muss die Grundlagen nur ein bisschen wiederholen   ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:31

Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Cauchy wurde bereits informiert.
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Ich würde dir empfehlen die folgende Playlist von Daniel anzuschauen:

https://www.youtube.com/watch?v=8dAtL1LFduc&list=PLLTAHuUj-zHgUCJdpdg9K4HKOv4-DNA_R

Da sollten deine Fragen sicherlich beantwortet werden.

Nur kurz die Erklärung:

Extrempunkte sind Maxima bzw. Minima, also Punkte, wo die Funktion am größten bzw. am kleinsten ist.

Wendepunkte sind Punkte, wo sich die "Richtung" der Kurve ändert. Auf das Beispiel mit der Straße bezogen, sind Wendpunkte, die Punkte im Straßenverlauf, an der man das Lenkrad dann in die andere Richtung dreht.

Tangenten sind Geraden, welche den Graph der Funktion lokal nur in einem Punkt berühren ("tangieren"). Sie spiegeln den momentanen Anstieg des Graphen im jeweiligen Punkt wieder. Die Wendetangente ist lediglich die Tangente im Wendepunkte.

Hoffe das hilft weiter.

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Punkte: 8.84K

 

Das klingt kompliziert
  ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:33

Ich würde ganz gerne dazu ein Beispiel sehen,damit ich weiß wie es geht.
wir hatten noch nie dazu Beispiele gerechnet
  ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:35

Du kannst dir die Funktion ja mal zeichnen lassen (mit dem GTR oder über Wolfram Alpha) Bei der Visualisierung sollten wenigstens Extrem- und Wendepunkte klar werden.   ─   maqu 21.12.2020 um 21:38

Ich versuche mal eine Grafik dazu hochzuladen
  ─   maqu 21.12.2020 um 21:38

Nur Nullstellen
mehr wirklich nicht
  ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:47

Extremwert höre ich heute das erste Mal   ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:48

Da hast du Recht   ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:53

Tatsächlich muss ich mich @cauchy anschließen, das ist als würde man ein Kind ins Wasser schmeißen damit es schwimmen lernt ... Ich kann wie gesagt dir nur empfehlen dir mal die Stunde Zeit zu nehmen und Daniel Playlist zur Kurvendiskussion anzuschauen .... du solltest danach auf jedenfall weniger Verständnigsprobleme haben
  ─   maqu 21.12.2020 um 21:55

Ich versuche es aber morgen Abends
Heute bin ich zu müde
  ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:56

Vielen Dank für die Empfehlungen
Danach werde ich sicher sehr glücklcih sein
  ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:58

Schcik mir bitte einige Links dazu   ─   beikircherflorian 21.12.2020 um 21:59

Wie gesagt Link zu Daniels Playlist steht oben. Sicher hilft auch seine Playlist zur Tangentensteigung als Einführung und dem Verständnis von Ableitungen
https://www.youtube.com/watch?v=BP1sfCKE-wo&list=PLLTAHuUj-zHgagLP5dhJW6xvPckY4kgRm
  ─   maqu 21.12.2020 um 22:03

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