Wendestellen
Bei welcher Funktion hat der Graph im Ursprung einen Wendepunkt?
ErklĂ€rung: fâł ist 6x bei xÂł (wechselt bei 0 das Vorzeichen: Wendepunkt), 12xÂČ bei x⎠(fâł(0) = 0, aber fâł â„ 0 auf beiden Seiten: kein Wendepunkt) und 2 bei xÂČ (fâł(0) â 0).
FĂŒr f(x) = x⎠ist fâł(x) = 12xÂČ. Trotz fâł(0) = 0 hat der Graph im Ursprung keinen Wendepunkt.
ErklĂ€rung: fâł(0) = 0 ist nur notwendig. Es gilt fâł(x) = 12xÂČ â„ 0 auf beiden Seiten: keine KrĂŒmmungsĂ€nderung, der Graph bleibt eine Linkskurve. Kein Wendepunkt.
FĂŒr f(x) = xÂł â 9xÂČ + 5x ist fâł(x) = 6x â 18. Löse fâł(x) = 0.
ErklĂ€rung: 6x â 18 = 0 â x = 3. Das ist der Kandidat fĂŒr die Wendestelle.
FĂŒr f(x) = xâ” â 5x⎠ist fâł(x) = 20xÂł â 60xÂČ = 20xÂČ(x â 3). Wie viele Kandidaten fĂŒr Wendestellen gibt es?
ErklĂ€rung: fâł(x) = 0 gilt fĂŒr x = 0 und x = 3: zwei Kandidaten. Ob es wirklich Wendestellen sind, entscheidet der Vorzeichenwechsel von fâł.
Abgebildet ist der Graph von fâł. Was liegt bei x = 1 vor?
ErklĂ€rung: fâł ist links von 1 negativ (Rechtskurve), bei 1 null und rechts von 1 positiv (Linkskurve). Der Vorzeichenwechsel von â nach + macht x = 1 zur Wendestelle, an der die KrĂŒmmung von Rechts- zu Linkskurve wechselt.
Abgebildet ist der Graph von fâł mit fâł(x) = x(x â 2)ÂČ. Bei x = 0 hat f eine Wendestelle.
ErklĂ€rung: Bei x = 0 wechselt fâł von â nach +: eine Wendestelle. (Bei x = 2 berĂŒhrt fâł die x-Achse nur und bleibt positiv: dort keine Wendestelle.)
FĂŒr f(x) = xâ” â 5x⎠ist fâł(x) = 20xÂČ(x â 3). An wie vielen Stellen wechselt fâł das Vorzeichen?
ErklĂ€rung: Bei x = 0 ist der Faktor xÂČ doppelt: Er ist nie negativ, fâł wechselt dort nicht das Vorzeichen. Bei x = 3 wechselt der einfache Faktor (x â 3) das Vorzeichen. Also genau eine Stelle: x = 3.
Es gilt fâł(x) = (x + 2)(x â 1)ÂČ(x â 4). Bestimme die Anzahl der Wendestellen von f.
ErklĂ€rung: fâł hat die Nullstellen â2 (einfach), 1 (doppelt) und 4 (einfach). Nur bei einfachen Nullstellen wechselt fâł das Vorzeichen: bei â2 und bei 4. Bei 1 Ă€ndert sich die KrĂŒmmung nicht. Also zwei Wendestellen.
FĂŒr f(x) = xÂł â 3xÂČ + 4 liegt die einzige Wendestelle bei x = 1. Wie lautet der Wendepunkt?
ErklĂ€rung: Die y-Koordinate liefert f: f(1) = 1 â 3 + 4 = 2. Der Wert â3 ist die Steigung fâČ(1), der Wert 0 ist fâł(1).
Abgebildet ist der Graph von f(x) = xÂł + 3xÂČ. Die einzige Wendestelle liegt bei x = â1. Wie lautet der Wendepunkt?
ErklĂ€rung: Der Wendepunkt ist (â1 | f(â1)) = (â1 | â1 + 3) = (â1 | 2). (2 | â1) vertauscht die Koordinaten; (â2 | 4) ist der Hochpunkt, eine Extremstelle, keine Wendestelle.
Die Wendestelle von f(x) = xÂł â 6xÂČ + 4 liegt bei x = 2. Berechne den y-Wert des Wendepunkts.
ErklĂ€rung: Der y-Wert kommt aus f: f(2) = 8 â 24 + 4 = â12. Der Wendepunkt ist (2 | â12).
Bestimme die y-Koordinate des Wendepunkts von f(x) = âxÂł + 6xÂČ â 2.
ErklĂ€rung: fâł(x) = â6x + 12 = 0 â x = 2 (fâł wechselt von + nach â: Wendestelle). f(2) = â8 + 24 â 2 = 14. Der Wendepunkt ist (2 | 14).
Die Wassermenge in einem Becken wird beschrieben durch V(t) = âtÂł + 12tÂČ (V in Litern, t in Minuten, 0 †t †12). Abgebildet ist der Graph von V. Zu welchem Zeitpunkt nimmt die Wassermenge am stĂ€rksten zu?
ErklĂ€rung: Die stĂ€rkste Zunahme ist die gröĂte Steigung VâČ, also die Wendestelle: Vâł(t) = â6t + 24 = 0 â t = 4 (VâČ(4) = 48 Liter pro Minute). t = 8 ist der Zeitpunkt der gröĂten Wassermenge (VâČ(8) = 0), bei t = 12 ist das Becken wieder leer.
Abgebildet ist der Graph von NâČ, der Wachstumsrate eines Bakterienbestands N (t in Stunden). Der Graph von N hat bei t = 5 eine Wendestelle.
ErklĂ€rung: NâČ hat bei t = 5 sein Maximum (75). Die Steigung von N ist dort extremal, Nâł = (NâČ)âČ wechselt bei 5 das Vorzeichen: Wendestelle. Der Bestand wĂ€chst zu diesem Zeitpunkt am schnellsten.
Abgebildet ist der Graph von f. An welcher Stelle ist die Steigung von f am gröĂten?
ErklĂ€rung: Die Steigung ist am gröĂten im Wendepunkt bei x = 1 (fâČ(1) = 3, fâČ = â3xÂČ + 6x hat dort sein Maximum). Bei x = 2 liegt der höchste Punkt des Graphen mit der Steigung 0, bei x = 0 der tiefste Punkt, ebenfalls mit Steigung 0.
Die Zahl der Downloads einer App wird beschrieben durch D(t) = âtÂł + 18tÂČ (t in Tagen, 0 †t †12), es gilt Dâł(t) = â6t + 36. Zu welchem Zeitpunkt t nimmt die Zahl der Downloads am stĂ€rksten zu?
ErklĂ€rung: Die stĂ€rkste Zunahme liegt an der Wendestelle: Dâł(t) = â6t + 36 = 0 â t = 6.
Die FĂŒllhöhe eines Tanks ist H(t) = âtÂł + 6tÂČ (H in dm, t in Stunden, 0 †t †4), es gilt HâČ(t) = â3tÂČ + 12t und Hâł(t) = â6t + 12. Wie groĂ ist die gröĂte Zunahme der FĂŒllhöhe (in dm pro Stunde)?
ErklĂ€rung: Die gröĂte Zunahme liegt bei der Wendestelle t = 2 (Hâł(2) = 0). Dort ist HâČ(2) = â12 + 24 = 12 dm pro Stunde.
Bestimme alle Wendepunkte von f(x) = x⎠â 4xÂł. Löse fâł(x) = 0, begrĂŒnde mit dem Vorzeichen von fâł links und rechts jeder Kandidatenstelle, dass es Wendestellen sind, und berechne die y-Werte.
Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.
ErklĂ€rung: fâł = 12x(x â 2): Kandidaten 0 und 2, Vorzeichenwechsel + â â bei 0 und â â + bei 2; y-Werte aus f: Wâ(0 | 0), Wâ(2 | â16).
f(x) = xÂł â 6xÂČ + 9x. Löse f''(x) = 0. Wo liegt die Wendestelle?
f'(x) = 3xÂČ â 12x + 9, f''(x) = 6x â 12. f''(x) = 0 bei x = 2; f'' wechselt dort das Vorzeichen.
f(x) = xÂł â 9xÂČ + 24x. Löse f''(x) = 0. Wo liegt die Wendestelle?
f'(x) = 3xÂČ â 18x + 24, f''(x) = 6x â 18. f''(x) = 0 bei x = 3; f'' wechselt dort das Vorzeichen.
f(x) = xÂł â 6xÂČ + 9x hat bei x = 2 einen Wendepunkt. Wie groĂ ist seine y-Koordinate?
Das ist f'(2). Die y-Koordinate ist f(2).
Die y-Koordinate ist f(2) = 2. Der Wendepunkt ist (2 | 2).
f(x) = xÂł â 9xÂČ + 24x hat bei x = 3 einen Wendepunkt. Wie groĂ ist seine y-Koordinate?
Das ist f'(3). Die y-Koordinate ist f(3).
Die y-Koordinate ist f(3) = 18. Der Wendepunkt ist (3 | 18).