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Wer kennt sich mit monotonie aus?
hallo community und mathe cracks,
ich brauche hilfe zu folgender aufgabe:
4x/1+x^2
Bestimmen sie die maximalen Intervalle, in denen der Graph G(f) streng monoton steigt bzw. streng monoton fällt. Ermitteln sie Art und Koordinaten der Extremalpunkte von G(f)
Ich bitte um rechenschritte und erklärung.
Vielen dank im voraus euer mirko.
6 Antworten
- WurzelgnomLv 7vor 9 JahrenBeste Antwort
Hi, Mirko,
eigentlich hat asimov die Frage schon relativ korrekt beantwortet.
Da ist nur das Problem mit den Randstellen der Intervalle.
Wenn Du die 1. Ableitung der Funktion bildest, stellst Du fest, dass es drei OFFENE Intervalle gilt, in denen die Ableitung mal positiv, mal negativ ist.
Dazwischen gibt es zwei Stellen, wo die Ableitung gleich 0 ist.
Also haben wir zunächst ein halboffenes Intervall, in dem die Funktion streng monoton fallend ist. am rechten Intervallrand ist die Ableitung 0, aber die strenge Monotonie geht bis dort hin (Intervallrand einbegriffen)
Dann kommt ein OFFENES Intervall, in dem die Ableitung negativ ist, aber die Funktion ist im zugehörigen ABGESCHLOSSENEN Intervall streng monoton fallend.
Und schließlich folgt ein offenes Intervall, in dem die Ableitung wieder positiv ist. Die Funktion selber aber ist im halboffenen Intervall streng monoton steigend.
(Definition der Monotonie im Intervall beachten!!!)
Von welchen Intervallen ich spreche, solltest du durch Berechnen selber herausfinden:
http://www.bilder-hochladen.net/files/9aqw-b6-5a4b...
Die Ableitung bildest Du - falls Ihr das in der Schule gemacht habt - mit der Quotientenregel.
(Sonst umformen und Produktregel)
[4x/(1+x²)]' = 4(1- x²)/(1+x²)²
Die Ableitung verschwindet also nur für x = - 1 und x = 1
Auf Grund der Monotonie ist damit bereits klar, wo das Maximum und wo das minimum liegt.
Natürlich kannst Du auch noch die 2. Ableitung bilden und dann weißt Du:
Wenn f '(x) = 0 und f ''(x) > 0, dann ist das ein Minimum.
Wenn f '(x) = 0 und f ''(x) < 0, dann ist das ein Maximum.
- asimovLv 6vor 9 Jahren
kurzfassung
leite ab
da wo ableitung >0 ist , ist die funktion streng monoton steigend
da wo ableitung <0 ist , ist die funktion streng monoton fallend
um die vorzeivhen zu bestimmen , musst du fallunterscheidungen machen
Z = zähler
N = nenner
jewils gleich null setzen
tabele bilden
in etwa so
ort ..........A ........B.........C .....
Z .... + ........+ ....0 ...-......... - ......
N .... - .....0 .. + ........+....0 ...-
N*Z ..- .....0.....+ ..0....- ...0 ...+
( hier ist reine beispiel und nicht wirklich so )
dann von -oo bis A ist streng monoton fallend
von A bis B steigend
usw
- Anonymvor 9 Jahren
ich gäb was drum, wenn ich das wüÃte, tue ich nicht... leider... und monotonie bring ich mit was anderem in Verbindung..
- Anonymvor 9 Jahren
@qm_sirius: Natürlich hat er die Klammern weggelassen, aber in Intervallen ist die Funktion auch ohne diese monoton. Schön übrigens, mal wieder von dir zu lesen.
Danke an @Asimov für die Beantwortung der Frage, da können wir ja hier getrost noch ein Schwätzchen halten ;-)
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- qm_siriusLv 7vor 9 Jahren
4x/1 + x² ist nicht monoton. Oder haben wir mal wieder Klammern ignoriert?