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Nachweis auf Hochpunkt (rel. ) bzw. Tiefpunkt (rel. ) 3. Einsetzen der x – Werte in f(x) liefert die Funktionswerte (y – Werte) der Extrempunkte. Lokale Extremstellen. Nachweis über die zweite Ableitung Der Nachweis über die zweite Ableitung ist in den meisten Fällen der einfachste Weg zum Auffinden der Extrempunkte. Fassen wir die Bedingungen für Extrempunkte zusammen: Extremwerte berechnen Kommentierte Beispiele Beispiel 1: Beispiel 2: Merke: Zur Bestimmung der Extremwerte sind die Werte der Extremstellen möglichst genau in die Funktionsgleichung einzusetzen. Um Punkte in ein Koordinatensystem zu zeichnen, reicht eine Genauigkeit von 2 Stellen hinter dem Komma aus. Notwendige Bedingung, hinreichende Bedingung Svenja möchte selbst mit dem Auto zur Schule fahren. Eine notwendige Bedingung ist, dass sie eine gültige Fahrerlaubnis hat. Das allein reicht aber nicht aus, sie benötigt auch ein Auto. Herr Meier hat einen gültigen Führerschein. In seiner Garage stehen zwei betankte und zugelassene Autos, die ihm gehören.
Wie man an dem Beispiel auch sehen kann, kann sich eine Extremstelle auch an einer Intervallgrenze befinden. In unserem Beispiel befindet sich das absolute Minimum an der linken Intervallgrenze a. Darüber hinaus kann man auch sehen, dass an den Extrempunkten die Tangente die Steigung 0 hat, also parallel zur x -Achse ist. Extrema finden Extrema zu finden ist dank der Differentialrechnung denkbar einfach. Eine Stelle muss zwei Bedingungen erfüllen, damit er als Extremstelle durchgehen kann. Diese Bedingungen sind das notwendige und das hinreichende Kriterium. Notwendig und hinreichend sind dabei zwei mathematische Begriffe. Damit eine Stelle überhaupt als Extremum in Frage kommt, muss sie das notwendige Kriterium erfüllen. Erfüllt sie dies, so ist sie wahrscheinlich ein Extremum. Dies wird allerdings erst eindeutig erwiesen, wenn sie das hinreichende Kriterium erfüllt hat. Definition Eine Funktion f hat an der Stelle x E eine Extremum, wenn gilt: Dabei handelt es sich um ein Maximum, wenn gilt: und um ein Minimum wenn gilt: Um die Extremwerte einer Funktion zu finden, benötigt man die erste und die zweite Ableitung Erste und zweite Ableitung bilden Erste Ableitung Null setzen Nullstellen in die zweite Ableitung einsetzen Ist der Funktionswert der zweiten Ableitung an der Stelle ungleich Null, handelt es sich um eine Extremstelle.
Wenn ein Graph einer Funktion einen lokalen Extrempunkt aufweist, muss dort die Ableitung eine Nullstelle haben. Umgekehrt gilt das leider nicht, denn an den Nullstellen der Ableitung können auch Sattelpunkte existieren. Daher ist eine genaue Untersuchung mit einer notwendigen und einer hinreichenden Bedingung erforderlich. Auf dem Graphen liegt ein lokaler Tiefpunkt, ein Sattelpunkt und ein lokaler Hochpunkt. An allen drei Punkten gibt es jeweils eine waagerechte Tangente. Notwendige Bedingung für lokale Extrempunkte: Die Ableitung f' muss eine Nullstelle haben. Hinreichende Bedingung: f' muss einen Vorzeichenwechsel (VZW) aufweisen. Der Sattelpunkt ist kein Extrempunkt, hier hat f' eine doppelte Nullstelle ohne VZW. Bewerte diesen Beitrag Durchschnittlich / 5. Anzahl der Bewertungen Vorheriger Beitrag: Übung: Quadratische Funktionen in Linearfaktoren zerlegen Nächster Beitrag: Extrempunkte: Notwendige und hinreichende Bedingung mit dem GTR Schreibe einen Kommentar Kommentar Name E-Mail Website Meinen Namen, meine E-Mail-Adresse und meine Website in diesem Browser speichern, bis ich wieder kommentiere.
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