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Ich bin bei ((x^3-x^2)-(x0^3-x0^2)):x-x0 hängen geblieben.. Polynomdivision geht wahrscheinlich in diesem Fall nicht, dafür aber faktorisieren.

Das geht zwar laut "Microsoft math", sodass das Ergebnis x^2-x+xx0+x0^2-x0 herauskommt, aber wie verstehe ich nicht. 👀

Ich bitte um eure Hilfe. Danke schön. 😗

Ja, die Aufgabenstellung lautet, man solle die Ableitung von f an der Stelle \(x_0\) durch eine Grenzwertberechnung mit der x\(\to x_0\) Methode berechnet werden (nicht mit der h-Methode,die gibt es auch noch ;)).

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Schüler, Punkte: 16

 
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Doch, wenn du umordnest  (x^3 - xo^3) - (x^2 - xo^2)   kannst du die erste Klammer mittels Polynomdivision :( x-xo) und die zweite Klammer über 3.Binom so auflösen, dass du (x-xo) kürzen kannst, Zusammenfassen führt dann zu dem Ergebnis oben

für x->xo kommt dann auch die richtige Ableitung 3xo^2-2xo heraus

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selbstständig, Punkte: 11.89K

 

Ich wusste nicht, dass man so einfach umordnen kann.. Kannst du mir sagen, welche Regeln man dafür braucht? Oder ganz simpel Assoziativgesetz?
Das hat mir schon mal sehr geholfen :)
  ─   saskiat. 18.01.2021 um 15:56

Und vielleicht noch, warum man die Klammern gesondert voneinander ausrechnen darf. Immerhin sind ja beide zu einer Differenz verbunden und da darf man doch nichts verändern oder kürzen, oder?   ─   saskiat. 18.01.2021 um 16:12

Weil du die Differenz (oder Summe) eines Bruchs aufteilen kannst gemäß \(\dfrac{a\pm b}{c} =\dfrac{a}{c} \pm \dfrac{b}{c}\) ... entsprechend mit \(a=(x^3-x_0^3)\), \(b=x^2-x_0^2\) und \(c=x-x_0\)   ─   maqu 18.01.2021 um 16:20

du darfst mit den üblichen Gesetzen (KG, AG) im Zähler alles erst mal umordnen, wie bei "normalen Termen" auch. Du kannst auch einzelne Summanden in Klammern zusammenfassen, wenn das irgendwie hilfreich ist, und hier ist das der Fall, weil du dann jeweils ausklammern kannst. Was du nicht darfst ist einfach Zahlen "dazuerfinden" ohne einen Ausgleich zu schaffen. Ausgleich wäre z.B. auf beiden Seiten einer Gleichung, bei Brüchen im Zähler UND Nenner (hier allerdings nur Punktrechnung) oder bei der quadratischen Ergänzung, wo du eine Quadratzahl addierst und sofort wieder subtrahierst
Das Kürzen von (x-xo) funktioniert natürlich nur, wenn du es vorher oben ausklammerst. Wenn du irgendwo hängst, frag noch mal nach
  ─   monimust 18.01.2021 um 16:45

Vielen Dank monimust.
Am Ende lag alles daran, dass ich nicht vernünftig faktorisieren konnte und die Polynomdivision falsch angegangen war.
Aber auch deine Erläuterungen haben mir mehr Klarheit gebracht.
Meine schulische Laufbahn war eher ruckelig mit vielen Schulwechseln und jedes Mal ohne glatten Übergang. Daher fehlt mir hier und da immer etwas.
Vielen Dank nochmal für deine Hilfe.
Brauchst du noch eine Bewertung?
  ─   saskiat. 19.01.2021 um 09:56

🌻 schön, wenn man solche Rückmeldungen bekommt. Viele wollen ja nur eine schnelle fertige Lösung. Bewertung von dir habe ich ja schon, aber du könntest die Aufgabe als richtig/erledigt kennzeichnen. LG   ─   monimust 19.01.2021 um 11:10

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Wenn du den Differenzenquotient benutzen wollen würdest, müsstest du zwei Werte gegeben haben. Du sollst bestimmt mit Hilfe des Differentialquotienten die Ableitung der Funktion \(f(x)=x^3-x^2\) im Punkt \(x_0\) bestimmen, welcher der Grenzwert des Differenzenquotienten ist, kann das sein? Falls nicht poste bitte mal die vollständige Aufgabenstellung.

Für den Fall das ich denk was du machen sollst und du die \(h\)-Methode meinst, man setzt für gewöhnlich \(h=x-x_0\) und anstatt \(\underset{x\longrightarrow x_0}{\lim}\) kann mann \(\underset{h\longrightarrow 0}{\lim}\) schreiben. Damit ergibt sich für deinen Grenzwert des Differenzenquotienten (Differentialquotient):

\(f'(x_0)=\underset{h\longrightarrow 0}{\lim} \dfrac{f(h+x_0)-f(x_0)}{h} =\underset{h\longrightarrow 0}{\lim} \dfrac{\left[(h+x_0)^3 -(h+x_0)^2\right]-\left[x_0^3-x_0^2\right]}{h} =\ldots\)

So wie es jetzt dasteht kannst du den Grenzwert für \(h\) gegen Null nicht einsetzen, da du dann im Nenner durch Null teilen würdest. Der Gedanke ist der, dass du das \(h\) irgendwann mit dem Zähler kürzen kannst und dann das \(h\) gegen Null laufen lassen kannst. Dazu musst du nun bei den kommenden Schritten ab \(\ldots\) die Klammern explizit ausrechnen und zusammenfassen. Wenn du alles richtig gemacht hast, hast du im Zähler nur noch Terme stehen, die ein \(h\) enthalten. Klammere dann ein \(h\) aus deiner zusammengefassten Summe heraus, kürze dieses Weg und lasse für die restlichen Terme in denen noch ein \(h\) vorkommt gegen Null laufen. Dann hast du am Ende deine Ableitungen stehen.

Versuche die weiteren Schritte erstmal alleine. Wenn du Hilfe brauchst, dann sag bescheid.

 

Hoffe das hilft weiter.

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Danke für deine ausführliche Hilfestellung maqu. Ich darf hier allerdings tatsächlich nur mit der x0 Methode arbeiten.   ─   saskiat. 18.01.2021 um 16:09

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