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Sattelpunkte 11. Schulstufe
Sattelpunkte
Theorie
Im KapitelUntersuchen desMonotonieverhaltens einer Funktion haben wir gelernt, dass
wir mithilfe der Extrema entscheiden ko¨nnen, in welchen Bereichen eine Funktion welches
Monotonieverhalten hat. Wie wir bereits gelernt haben, muss alleiniges Nullsetzen der
ersten Ableitung einer Funktion nicht zwingend eine Extremstelle liefern.
Es kann zu folgendem Umstand kommen:
Obige Funktion f besitzt die Funktionsgleichung f(x) =x3. Als erste Ableitung erhalten
wir f′(x) = 3x2. Fu¨r x = 0 wa¨re f′(x) = 0. Wir wissen, dass ein Extremum nur
dann vorliegt, wenn sich auch das Monotonieverhalten der Funktion a¨ndert. Jedoch ist
ersichtlich, dass die Funktion links von 0 und rechts von 0 monoton steigend ist. Ein
Punkt mit einem solchen Verhalten wird als Sattelpunkt bezeichnet.
Definition
EineStellexderFunktionf bei jenerdieSteigungderFunktiongleich0 ist, alsof′(x) = 0
gilt und sich das Monotonieverhalten der Funktion nicht a¨ndert heißt Sattelstelle von f.
Der zugeho¨rige Punkt wird als Sattelpunkt bezeichnet.
Beispiel
Wir untersuchen die Funktion f mit f(x) =−4x3−1 auf das Vorliegen eines Sattelpunk-
tes und auf ihr Monotonieverhalten.
Wir bilden die 1. Ableitung der Funktion um etwaige Extrema zu finden. Es gilt
f′(x) =−12x2, also x= 0 fu¨r f′(x) = 0. Nun mu¨ssen wir das Monotonieverhalten
vor und nach besagter Stelle (x= 0) betrachten. Wir sehen mittels x=−1, dass die
Funktion mit f′(−1) =−12 links davon streng monoton fallend ist und mitx= 1, dass
die Funktion auch rechts mit f′(1) =−12 streng monoton fallend ist. Die Funktion halt
also vor und nach dem mo¨glichen Extremum das gleiche Monotonieverhalten und somit
Austria-Forum MichaelHubmann,Helmut Zo¨hrer
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Mathematik Unterrichtseinheiten
11. Schulstufe
- Title
- Mathematik Unterrichtseinheiten
- Authors
- Michael Hubmann
- Helmut Zöhrer
- Publisher
- Austria-Forum
- Location
- Graz
- Language
- German
- License
- CC BY-SA 3.0
- Size
- 21.0 x 29.7 cm
- Pages
- 55
- Categories
- Dokumente Unterrichtsmaterialien
Table of contents
- 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