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Parameter a: Korrektur
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:20 Do 07.02.2008
Autor: Mandy_90

Hallo^^'

Kann mir jemand folgende Aufgabe nachschauen?

Gegeben sie die Funktion [mm] f(x)=x^{4}-1,5ax^{2} [/mm]
1.Welche Bedingung muss a erfüllen,wenn dei Funktion zwei Wendepunkte besitzen soll?
2.Wie muss a konkret werden,wenn die Funktion in diesen Wendepunkten den Wert -5 annehmen soll?

1.Ich glaub für zwei Wendepunkte muss a positiv sein und darf nicht 0 sein??

2.Für einen Wendepunkt muss es ja f''(x)=0 und [mm] f'''(x)\not=0 [/mm] sein.
Also hab ich mal als erstes die Ableitungen gebildet:
[mm] f'(x)=4x^{3}-1,5a2x [/mm]
[mm] f''(x)=12x^{2}-3a [/mm]
f'''(x)=24x-3a

Hab dann die 2.Ableitung =0 gesetzt
[mm] 12x^{2}-3a=0 [/mm]               +3a
[mm] 12x^{2}=3a [/mm]                   :3
[mm] 4x^{2}=a [/mm]                       :4
[mm] x^{2}= \bruch{1}{4}a \wurzel [/mm]
x=0,5a                                 :0,5
2x=a

Dann hab ich die 2x in f eingesetzt anstatt das a und hab es =-5 gesetzt
[mm] -5=x^{4}-3x^{3} [/mm]
[mm] -5+3x^{3}=x^{4} [/mm]
-5+3=x
-2=x

wenn man das jetzt in 2x=a einsetzt kiregt man für a=-4 raus.


        
Bezug
Parameter a: Korrektur
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:29 Do 07.02.2008
Autor: Roadrunner

Hallo Mandy!


> 1.Ich glaub für zwei Wendepunkte muss a positiv sein und
> darf nicht 0 sein??

[ok] Sehr gut!

  

> 2.Für einen Wendepunkt muss es ja f''(x)=0 und
> [mm]f'''(x)\not=0[/mm] sein.

[ok]


> Also hab ich mal als erstes die Ableitungen gebildet:
> [mm]f'(x)=4x^{3}-1,5a2x[/mm]
> [mm]f''(x)=12x^{2}-3a[/mm]
> f'''(x)=24x-3a

[ok]

  

> Hab dann die 2.Ableitung =0 gesetzt
> [mm]12x^{2}-3a=0[/mm]               +3a
> [mm]12x^{2}=3a[/mm]                   :3
> [mm]4x^{2}=a[/mm]                       :4
> [mm]x^{2}= \bruch{1}{4}a \wurzel[/mm]
> x=0,5a    

[notok] Das muss heißen [mm] $x_{1/2} [/mm] \ = \ [mm] \pm\bruch{1}{2}*\wurzel{a}$ [/mm] .



> Dann hab ich die 2x in f eingesetzt anstatt das a und hab
> es =-5 gesetzt

Setze in die Funtionsvorschrift den o.g. Wert ein und stelle nach $a \ = \ ...$ um:

[mm] $$\left(\pm\bruch{1}{2}*\wurzel{a}\right)^4-\bruch{3}{2}*a*\left(\pm\bruch{1}{2}*\wurzel{a}\right)^2 [/mm] \ = \ ... \ = \ -5$$

Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                
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Parameter a: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:50 Do 07.02.2008
Autor: Mandy_90

Ok, aber ich versteh nicht so ganz waurm es an dieser Stelle

[mm] x^{2}=\bruch{1}{4}a [/mm]      

[mm] \pm0,5*\wurzel{a} [/mm] heißt?

Dieser [mm] \bruch{1}{4}a [/mm]   ist doch ein ganzer Ausdruck oder etwa nicht,weil wenn das ein ganzer Ausdruck ist, dann muss man doch nicht extra noch die Wurzle aus x ziehen oder?

Und ich hab das mal jetzt so gemacht, wie du es gesagt hast,aber ich komm da i-wie net weiter. Also ich hab

[mm] 0,0625*a^{2}-1,5a*0,25*x^{2} [/mm]
[mm] 0,0625*x^{4}-1,5a=-5 [/mm]
Und dann bekomm ich für a -224 raus ??????
Aber das sitmmt doch net oder?

Bezug
                        
Bezug
Parameter a: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:20 Do 07.02.2008
Autor: MontBlanc

Hallo,

> Ok, aber ich versteh nicht so ganz waurm es an dieser
> Stelle
>
> [mm]x^{2}=\bruch{1}{4}a[/mm]      
>
> [mm]\pm0,5*\wurzel{a}[/mm] heißt?

[mm] x^{2}=\bruch{1}{4}*a \gdw x_{1;2}=\pm\wurzel{\bruch{1}{4}*a}=\pm\wurzel{\bruch{1}{4}}*\wurzel{a}=\pm\bruch{1}{2}*\wurzel{a} [/mm]

> Dieser [mm]\bruch{1}{4}a[/mm]   ist doch ein ganzer Ausdruck oder
> etwa nicht,weil wenn das ein ganzer Ausdruck ist, dann muss
> man doch nicht extra noch die Wurzle aus x ziehen oder?



> Und ich hab das mal jetzt so gemacht, wie du es gesagt
> hast,aber ich komm da i-wie net weiter. Also ich hab

>

> [mm]0,0625*a^{2}-1,5a*0,25*x^{2}[/mm]
>  [mm]0,0625*x^{4}-1,5a=-5[/mm]
>  Und dann bekomm ich für a -224 raus ??????
>  Aber das sitmmt doch net oder?

Nein, leider nicht. Also:


[mm] $\left(\pm\bruch{1}{2}\cdot{}\wurzel{a}\right)^4-\bruch{3}{2}\cdot{}a\cdot{}\left(\pm\bruch{1}{2}\cdot{}\wurzel{a}\right)^2 =\bruch{a^{2}}{16}-1,5*a*\bruch{a}{4}=\bruch{a^{2}}{16}-\bruch{3*a^{2}}{8}=...$ [/mm]

Erweitere den zweiten Bruch mit 2, dann solltest du eigentlich recht schnell zu einem Ergebnis kommen!


Lg,

exeqter

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Bezug
Parameter a: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:13 Do 07.02.2008
Autor: Mandy_90

Okay,

[mm] \bruch{a^{2}}{16}-\bruch{3*a^{2}}{8} [/mm]
[mm] \bruch{a^{2}}{16}-\bruch{6*a^{2}}{16} [/mm]

[mm] -\bruch{6*a^{2}}{16}=0 [/mm]    
[mm] 6a^{2}=16 [/mm]
a=1,63

?????

Und ich hab ma noch ne Frage, du hast das jetzt alles mit Brüchen geschrieben aber dsa kann man doch auch so schreiben

[mm] 0,0625a^{2}-1,5*a*0,25a [/mm]
dann komm ich aber auf das Ergebnis a=9,79
Was stimmt denn nun oder stimmt überhaupt eins???^^

Bezug
                                        
Bezug
Parameter a: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:24 Do 07.02.2008
Autor: M.Rex

Hallo

Es gilt, wie eXeQteR ja korrekterweise gesagt hat:

[mm] -5=\left(\pm\bruch{1}{2}\cdot{}\wurzel{a}\right)^4-\bruch{3}{2}\cdot{}a\cdot{}\left(\pm\bruch{1}{2}\cdot{}\wurzel{a}\right)^2 \gdw -5=\bruch{a^{2}}{16}-1,5\cdot{}a\cdot{}\bruch{a}{4} [/mm]
[mm] \gdw -5=\bruch{a^{2}}{16}-\bruch{3\cdot{}a^{2}}{8} [/mm]

Also:

[mm] -5=\bruch{a^{2}}{16}-\bruch{3\cdot{}a^{2}}{8} [/mm]
[mm] \gdw -5=\bruch{a^{2}}{16}-\bruch{6\cdot{}a^{2}}{16} [/mm]
[mm] \gdw -5=\bruch{-5a^{2}}{16} [/mm]
[mm] \gdw -1=\bruch{-a²}{16} [/mm]
[mm] \gdw [/mm] 16=a²
[mm] \gdw a=\pm... [/mm]


Mit der Dezimalrechnung solltest du dann auf dasselbe Ergebnis kommen

Marius

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Parameter a: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:51 Do 07.02.2008
Autor: Mandy_90

Danke, jetzt hab ich für [mm] a=\pm4 [/mm] raus.
Hab noch 2 Fragen, warum muss man hier [mm] \pm [/mm] nehmen?Eigentlich nimmt ja immer + wenn da kein - steht?
Und mit der Dezimalrechnung komm ich einfahc net drauf.Ich weiß net wo mein Fehler liegt, hier meine rechnung:

[mm] -5=0,0625*a^{2}-1,5a*0,25a [/mm]
[mm] -5=0,015625a^{3}-1,5a [/mm]    
[mm] -5+1,5a=0,015625a^{3} [/mm]
[mm] -3,5=0,015625a^{2} [/mm]
[mm] -224=a^{2} [/mm]

Und hier gehts net merh weiter weil man aus ner -Zahl net die Wurzel ziehen kann??

Bezug
                                                        
Bezug
Parameter a: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:00 Do 07.02.2008
Autor: abakus


> Danke, jetzt hab ich für [mm]a=\pm4[/mm] raus.
>  Hab noch 2 Fragen, warum muss man hier [mm]\pm[/mm]
> nehmen?Eigentlich nimmt ja immer + wenn da kein - steht?
>  Und mit der Dezimalrechnung komm ich einfahc net drauf.Ich
> weiß net wo mein Fehler liegt, hier meine rechnung:
>  
> [mm]-5=0,0625*a^{2}-1,5a*0,25a[/mm]
>  [mm]-5=0,015625a^{3}-1,5a[/mm]    

Falsch. Punktrechnung geht vor Strichrechnung.  Also: [mm] $1,5*a*0,25*a=0,375*a^2$ [/mm]
Jetzt erst [mm] $0,0625*a^{2}-0,375*a^2= -0,3125a^2 [/mm] $.
Die Gleichung lautet damit
[mm] $-5=-0,3125a^2 [/mm] $

> [mm]-5+1,5a=0,015625a^{3}[/mm]
> [mm]-3,5=0,015625a^{2}[/mm]
>  [mm]-224=a^{2}[/mm]
>  
> Und hier gehts net merh weiter weil man aus ner -Zahl net
> die Wurzel ziehen kann??


Bezug
                                                                
Bezug
Parameter a: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:09 Do 07.02.2008
Autor: Mandy_90

OK,thnx
jetzt weiß ich nur nicht warum das [mm] \pm4 [/mm] ist?Weil ich wär nämlich nicht da drauf gekommen,ich hätt ganz normal nur +4 gemacht. ^^

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Bezug
Parameter a: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:18 Do 07.02.2008
Autor: M.Rex

Hallo

Das ist eine einfache Folgerung.

aus a²=16 folgt ja a*a=16 und dass gelingt halt mit +4 und mit -4

Das solltest du generell so handhaben, dass du, sobald du die Wurzel ziehen musst, sowohl die positive als auch die negative Lösung angibst.

Marius

Bezug
                                                                                
Bezug
Parameter a: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:53 Do 07.02.2008
Autor: Mandy_90

Ja, genau ,als ich nachher nochmal drüber nachgedahct hab,is mir auch eingefallen, dass man bei ner Wurzel immer + und - nimmt. ^^

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