Modellieren einer Funktion

Erste Frage Aufrufe: 709     Aktiv: 20.03.2019 um 17:15

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Ich habe derzeit Probleme mit folgender Aufgabe:

Wir sollen eine ganzrationale Funktion anhand von mehreren Bedingungen modellieren , das Lösen dieser Aufgabe ist auch mit Matrixen erlaubt. 

Bedingungen der Funktion sind :

Nullstellen : (-6|0) , (0|0) , (6|0)

Wendepunkt  in (0|0)

lokales Maximum in (3,5|1)

lokales Minimum in (-3,5|-1)

 

Mir ist bewusst, dass dementsprechend f'(3,5)=0 , f'(-3,5)=0 und f'''(0) < oder > 0 sein müssen , aber ich komme nicht vorran.

Ich würde mich bedanken, wenn jemand mir eine vorgehensweise Beschreiben könnte oder sogar den vollen Rechenweg mit Erklärung.

Ich bedanke mich im Vorraus.

 

MfG. Daniel

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Stimmen die Werte? Und geht es hier um Schule oder Uni?

  ─   maccheroni_konstante 20.03.2019 um 17:55

Die Werte stimmen , es geht um Oberstufe Grundkurs.


In wiefern könnte ich die Werte verändern, damit es funktionieren könnte ?


 

  ─   danielb.1056 20.03.2019 um 18:05
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1 Antwort
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Hallo,

die Werte verändern solltest du (logischerweise) nicht.

Du hast 9 Bedingungen gegeben, also brauchst du ein Polynom 8. Grades. Allerdings ist eine erkennbare Zentralsymmetrie existent, somit entfallen alle geraden Potenzen, es verbleiben (7,5,3,1). Jedoch ist eine Bedinung für den Wendepunkt f(0)=0, die bereits in den Nullstellen existiert. Außerdem liefert die Nullstelle (0|0) -> f(0)=0 den Wert 0=0, somit entfallen zwei Bedinungen für uns. Es verbleiben 6 Bedinungen, und somit die allgemeine Form: \(f(x)=ax^6+bx^5+cx^4+dx^3+cx^2+dx+e \longrightarrow f(x)=ax^5+cx^3+dx\):

f(0)=0 -> xxx
f(6)=0 -> \(a\cdot 6^5+b\cdot 6^3+c\cdot 6=0 \Leftrightarrow 7776 a + 216 b + 6 c = 0\)

f''(0)=0 -> xxx

f(3.5)=1 -> \(a\cdot 3.5^5+b\cdot 3.5^3+c\cdot 3.5=1 \Leftrightarrow 525.219 a + 42.875 b + 3.5 c = 1\)
f'(3.5)=0 -> \(5a\cdot 3.5^4+3b\cdot 3.5^2+c=0 \Leftrightarrow 750.313 a + 36.75 b + c = 0\)

Dieses LGS eingebenen in den Taschenrechner / CAS bzw. als Matrix gelöst ergibt die Werte:

\(a=-\dfrac{48}{3095575},\; b=-\dfrac{34924}{3095575},\; c=\dfrac{26928}{63175}\)

und somit als Funktionsgleichung: \(f(x)=-\dfrac{48}{3095575}x^5-\dfrac{34924}{3095575}x^3+\dfrac{26928}{63175}x\)


Zugegeben eine sehr komische Aufgabe für einen Grundkurs.

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Ja vielen Dank für die doch schnelle Antwort, andere Mitschüler und Mitschülerinnen haben sich schon in der Klassengruppe darüber geäußert, warscheinlich hat unser Lehrer irgendwelche Bedingungen erfunden, ohne sich darüber gedanken zu machen.


 


Ich wünsche dir noch einen angenehmen Tag/Abend . :)

  ─   danielb.1056 20.03.2019 um 18:53

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