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Bei einem Maximum läge eine Rechtskurve vor, so dass \$f''\$ in diesem Bereich negativ wäre. Im Falle eines Sattelpunktes ergibt sich die folgende Situation: Figure 5. Eine Funktion mit einem Sattelpunkt Man sieht: da an dieser Stelle weder eine Links- noch eine Rechtskurve im Graphen von \$f\$ vorliegt, ist die zweite Ableitung an dieser Stelle 0. Somit formulieren wir Die zweite hinreichende Bedingung für lokale Extremstellen \$f''(x_0)! =0\$, Für \$f''(x_0)<0\$ (Rechtskurve) handelt es sich dabei um eine Maximumstelle, für \$f''(x_0)>0\$ (Linkskurve) um eine Minimumstelle. 4. Unterschiede zwischen den beiden Bedingungen In vielen Fällen scheint die zweite hinreichende Bedingung (mit der zweiten Ableitung) zunächst das einfachere Kriterium zu sein. Hinreichende Bedingung für Extrempunkte mit der zweiten Ableitung - Herr Fuchs. Man beachte aber das folgende Beispiel: Bestimmung der Extremstellen mit Hilfe der zweiten hinreichenden Bedingung: Weiter gilt, dass \$f'(0)=0\$ und \$f''(0)=0\$. Somit ist nach der zweiten hinreichenden Bedingung zunächst keine Aussage möglich.
2011, 16:17 Das stimmt ja gerade nicht. Ein Gegenbeispiel liefert die Funktion. Es ist klar bei ein Extremum. Dann wäre nach Original von Christian_P auch (ok, das stimmt) und auch, was offensichtlich nicht stimmt... 24. 2011, 21:17 Wie Pascal schon sagte, es gilt nur in x_0 ist ein Extremum. 25. 2011, 12:22 aaaah jaa.... dann ist es doch nur eine hinreichende Bedingung, hinreichend, aber nicht notwendig. Mich würde mal interessieren: Die zweite Ableitung beschreibt die Änderungsrate der Steigung, wenn man die geometrische Anschauung zugrunde legt. Ist es dann nicht so, dass im Falle der Funktion y=x^4, sich im Punkt (0/0) die Steigung momentan nicht ändert, so wie dies in einem Terrassenpunkt der Fall ist? lg, Christian 26. 2011, 09:18 So gesehen schon. Notwendig ist nur, daß f'(x_0) = 0 ist. Lokale Extremstellen. Ja, das ist so. 26. 2011, 15:33 Danke für die Info. Das finde ich echt faszinierend. Wenn man sich die Funktion y=x^4 anschaut hat man, finde ich, den Eindruck, dass die Kurve sich zum Ursprung hin sehr abflacht.
Beispiel 2: Seite 25 4 d) Gegeben sei die Funktion f(x) = \frac{1}{6}x^3 -x^2 + 2x -1. Wir berechnen zunächst die ersten beiden Ableitungen: f'(x) = \frac{1}{2}x^2-2x+2, f''(x) = x-2. NB: f'(x) = \frac{1}{2}x^2-2x+2=0\quad |\ \cdot 2 x^2-4x+4 = 0\quad|\ p= -4; q = 4 p‑q-Formel x_{1;2}=2 \pm \sqrt {4-4}=2. HB: f'(x)= 0 \wedge f''(x) \ne 0 \underline{x=2}: f''(2) = 0. Die hinreichende Bedingung mit der zweiten Ableitung ist nicht erfüllt. Wir untersuchen auf einen Vorzeichenwechsel: HB: VZW von f' bei \underline{x=2}: f'(0) = 2 > 0, \quad f'(4) = 2 > 0. Es gibt keinen VZW bei f'(2). Daher liegt dort ein Sattelpunkt. Das hätten wir auch schon daran erkennen können, dass die Nullstelle von f' eine doppelte Nullstelle ist.
Bemerkung: Statt relatives Maximum schreiben wir rel. Max. Statt relatives Minimum schreiben wir rel. Min. Statt H ( x 0 | f(x 0)) schreiben wir P Max ( x 0 | f(x 0)) Statt T ( x 0 | f(x 0)) schreiben wir P Min ( x 0 | f(x 0)) Wie findet man nun die Extrempunkte des Graphen einer Funktion f(x)? Eine Tangente, die an einem Extrempunkt einer dort differenzierbaren Funktion angelegt wird, ist immer waagerecht, sie hat die Steigung Null. Da die Tangentensteigung in einem bestimmten Punkt auch immer die Steigung des Funktionsgraphen in diesem Punkt beschreibt, folgern wir daraus, dass die Steigung des Funktionsgraphen in einem Extrempunkt auch immer gleich Null ist. Wir erinnern uns daran, dass man aus der Ableitung einer Funktion die Ableitungsfunktion erhält. Diese beschreibt die Steigung der Funktion an jedem Punkt. Eine notwendige Bedingung für einen Extremwert ist also, dass die erste Ableitung an diesem Punkt Null ist. An der Grafik sehen wir, dass an den Extremstellen das Vorzeichen der Steigung wechselt.
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