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Kurvendiskussion: Diskussion von f(x)=x^2-a*lnx
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:14 Fr 28.01.2005
Autor: KristinaW

Hallo!

Ich brauche eure Hilfe. Ich versteh nicht bzw. komme einfach auf keinen Ansatz, wie man mit folgender Funktion eine Kurvendiskussion machen soll:
gegeben: [mm] fa(x)=x^2-a*lnx [/mm]   x >0, a >0

Um Extrema und Wendepunkte zu finden, braucht man die Ableitungen, doch ich bekomme das einfach nicht hin.
Wäre nett, wenn mir jemand helfen könnte. Danke
lg Kristina

        
Bezug
Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:57 Fr 28.01.2005
Autor: Youri


> Hallo!

Hallo Kristina!

> Ich brauche eure Hilfe. Ich versteh nicht bzw. komme
> einfach auf keinen Ansatz, wie man mit folgender Funktion
> eine Kurvendiskussion machen soll:
>  gegeben: [mm]fa(x)=x^2-a*lnx[/mm]   x >0, a >0

OK, der Definitionsbereich ist vorgegeben.
Du hast eine Funktionenschar.
  

> Um Extrema und Wendepunkte zu finden, braucht man die
> Ableitungen, doch ich bekomme das einfach nicht hin.

Schaffst Du es nicht, die Ableitungen zu bilden?
Du darfst die Funktion behandeln, wie jede andere auch.

Die Ableitung des natürlichen Logarithmus sieht folgendermaßen aus:

[mm] f(x) = lnx [/mm]
[mm] f'(x) = \bruch{1}{x}[/mm]

Deine Funktionsschar kannst Du nun auch "ganz normal" ableiten...
a ist eine beliebige Konstante, von der Du Dich nicht irritieren lassen solltest...

[mm]f_a(x)=x^2-a*lnx[/mm]

[mm] f'_a(x)=2x - \bruch {a}{x} [/mm]

oder

[mm] f'_a(x)=2x - a* x^{-1} [/mm]

Jetzt die zweite Ableitung bestimmen.
Und dann gehst Du vor wie gewöhnlich.
Nullstellen der Ableitung bestimmen, mit der zweiten überprüfen etc., Wendestellen...

Sollte ich Dein Problem nicht erkannt haben, oder aber Du nicht weiterkommen - sag Bescheid.

Lieben Gruß,
Andrea.

Bezug
                
Bezug
Kurvendiskussion: Rückfrage:noch nicht ganz klar
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:55 Sa 29.01.2005
Autor: KristinaW

Hallo!
Ich habe jetzt die Ableitungen gebildet:
[mm] fa(x)=x^2-a*lnx [/mm]
fa'(x) = 2x-a/x
[mm] fa''(x)=2+a/x^2 [/mm]
[mm] fa'''(x)=-2a/x^3 [/mm]

In Sachen Extrema habe ich jetzt die 1. Ableitung nach x aufgelöst:
x= [mm] \wurzel{a/2} [/mm]

das dann in die 2. eingesetzt und einen Hochpunkt herausgefunden.
Doch leider bekomme ich keinen Wendepunkt heraus. Kann das stimmen?
[mm] fa''(x)=2+a/x^2 [/mm]
[mm] 0=2+a/x^2 [/mm]
[mm] 0=2x^2+a [/mm]
[mm] 2x^2=-a [/mm]
[mm] x^2=-a/2 [/mm]        woraus man keine wurzel ziehen kann?

Wäre nett von euch, wenn ihr mein gerechnetes überprüfen könntet und evtl. einen Fehler entdeckt. Danke!
lg Kristina

Bezug
                        
Bezug
Kurvendiskussion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:18 Sa 29.01.2005
Autor: Paulus

Liebe Kristina
> Hallo!
>  Ich habe jetzt die Ableitungen gebildet:
>  [mm]fa(x)=x^2-a*lnx [/mm]
>  fa'(x) = 2x-a/x

[ok]

>  [mm]fa''(x)=2+a/x^2 [/mm]

[ok]

>  [mm]fa'''(x)=-2a/x^3 [/mm]

[ok]

>  
> In Sachen Extrema habe ich jetzt die 1. Ableitung nach x
> aufgelöst:

Du meinst, du hast eine Nullstelle der 1. Ableitung gesucht (und gefunden) ;-)

>  x= [mm]\wurzel{a/2} [/mm]
>  

[ok]

> das dann in die 2. eingesetzt und einen Hochpunkt
> herausgefunden.

[notok] Die 2. Ableitung ist hier ja positiv, womit es sich um einen Tiefpunkt, nicht um einen Hochpüunkt handelt.

>  Doch leider bekomme ich keinen Wendepunkt heraus. Kann das
> stimmen?
>  [mm]fa''(x)=2+a/x^2[/mm]

Mit der Bedingung a > 0 sieht man an dieser Stelle schon, dass [mm] $f_a''(x)$ [/mm] überall grösser als 2 ist, womit keine Nullstelle existieren kann. Aber dein Weg ist absolut richtig!

>  [mm]0=2+a/x^2[/mm]
>  [mm]0=2x^2+a[/mm]
>  [mm]2x^2=-a[/mm]
>  [mm]x^2=-a/2[/mm]        woraus man keine wurzel ziehen kann?
>  

Du hast alles richtig gemacht! Super!

Die Funktion hat halt eben keine Wendepunkte! :-)

Mit lieben Grüssen

Paul

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Bezug
Kurvendiskussion: Danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:52 Sa 29.01.2005
Autor: KristinaW

Danke an alle, die mir geholfen haben.
War doch nicht so schwer wie ich dachte.
lg Kristina

Bezug
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