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Berechnung von Extrema anhand der Differentialrechnung 11. Schulstufe
Berechnung von Extrema anhand der Differentialrechnung
Theorie
Wir haben bereits gelernt, was Extrema im Allgemeinen sind. Im aktuellen Kapitel
werden wir lernen, wie wir diese mithilfe der Differentialrechnung berechnen ko¨nnen.
DurcheinenPunktP(x|f(x))aufderFunktionf ko¨nnenwireineGerademitderSteigung
f′(x) legen. Eine solche Gerade nennen wir Tangente. Dies sollte bereits aus einem
vergangenen Kapitel bekannt sein. Betrachten wir nun folgende Funktion, bei welcher
einige Tangenten beispielhaft eingezeichnet wurden:
Wie wir anhand der beispielhaften Funktion feststellen ko¨nnen, ist die Steigung in den
potenziellen Extrema (P1,P2,P3) gleich 0 (waagrechte Tangente). Wir haben also eine
notwendige Bedingung fu¨r eine Extremstelle (x-Wert zu einem Extremum) gefunden und
ko¨nnen folgenden Satz formulieren:
Satz
Hat die Funktion f an der Stellex eine Extremstelle so gilt, dass f′(x) = 0 ist.
In obiger Abbildung ist ferner ersichtlich, dass es sich beim PunktP2(p2|f(p2)) um kein
Extremum handelt, aber f′(p2)=0 gilt. Eine solche Stelle nennen wir Sattelstelle; ihr
werdet sie im Kapitel u¨ber Sattelpunkte genauer kennen lernen. Einstweilen geben wir
uns mit der Erkenntnis zufrieden, dass es sich hierbei um kein Extremum handelt, obwohl
Austria-Forum Michael Hubmann, Helmut Zo¨hrer
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Mathematik Unterrichtseinheiten
11. Schulstufe
- Titel
- Mathematik Unterrichtseinheiten
- Autoren
- Michael Hubmann
- Helmut Zöhrer
- Verlag
- Austria-Forum
- Ort
- Graz
- Sprache
- deutsch
- Lizenz
- CC BY-SA 3.0
- Abmessungen
- 21.0 x 29.7 cm
- Seiten
- 55
- Kategorien
- Dokumente Unterrichtsmaterialien
Inhaltsverzeichnis
- Aufstellen von Polynomfunktionen 1
- Binomialkoeffizient 3
- Binomialverteilung 5
- Extrema 7
- Berechnung von Extrema anhand der Differentialrechnung 10
- Berechnung von Extremstellen in endlichen Intervallen 13
- Funktionen und ihre zugehörige Ableitungsfunktion 15
- Mittelwert, Erwartungswert, Varianz und Standardabweichung 18
- Monotonie 20
- Polynomdivision 23
- Relative Häufigkeit 26
- Sattelpunkt 28
- Skizzieren von Funktionen anhand der Ableitung 30
- Untersuchung des Monotonieverhaltens einer Funktion 31
- Wendepunkt 35
- Zufallsvariable 38
- Komplexe Zahlen: Allgemeines 40
- Multiplikation komplexer Zahlen in Polardarstellung 43
- Polardarstellung komplexer Zahlen 45
- Geometrische Deutung komplexer Zahlen 48
- Lösen quadratischer Gleichungen in C 50
- Die imaginäre Einheit 53