Mathe: Funktions Analyse

Hallo,

ich habe grade eine Funktionsanalyse gemacht, aber die scheint irgendwo einen Fehler zu haben…
Wäre super, wenn ihr mir sagen könntet, wo da der Fehler ist.

Gegeben ist:

s1: (-∞ ,- 3]
x -> s1(x)= x²-9

s2: [6 ,- +∞)
x -> s2(x)= -2x+15

s3 soll die beiden Graphen miteinander verbinden.

s3(x)= ax²+bx+c

So…Jetzt meine Rechnung:

s1(x)= x²-9
s2(x)= -2x+15
s3(x)= ax²+bx+c
s3´(x)= 2ax+b

s1´(-3)= 2*(-3)= -6
s2´(6)= -2x
s3´(6)= 2*6*a+b = 12a+b
s3´(-3)= 2*(-3)+b= -6a+b

s1´(3)= s3´(-3)= -6 = -6a+b
s2´(6)= s3´(6) = -2 = 12a+b

-6 = -6a+b / umstellen
-6+6a= b

-2= 12a+b
-2= 12a+6a-6
4 = 18a
2/9= a

-2=12*(2/9)+b
-(14/3)= b

So, im Taschenrechner nun die s1(x)= x²-9 und
s2(x)= -2x+15 eingegeben und er sagt, dass

s1(-3)= 0 ist, sowie
s2(6) = 3 .

Und jetzt kommt die Stelle, an der ich, wie ich denke, den Fehler habe.

Da s3 die beiden Graphen verbinden soll, muss ja
s1(-3) = s3(-3), sowie
s2(6 ) = s3(6 ) sein.

Dann habe ich versucht, damit c auszurechnen:

s3(6)= a*6²+6b+c
= 36a+6b+c
= 36*(2/9)+6(-14/3)+c
-23= c

s3(-3)= a*(-3)²+(-3b)+c
= 9*(2/9)+(-3*14/3)+c
16= c

Und die Ergebnisse für c lassen mich nun verzweifeln. :confused:

Ich hoffe das ist einigermaßen verständlich geschrieben und mir kann jemand dabei helfen.

Danke im Voraus,
Christian

Hallo,

ich habe grade eine Funktionsanalyse gemacht, aber die scheint
irgendwo einen Fehler zu haben…
Wäre super, wenn ihr mir sagen könntet, wo da der Fehler ist.

Gegeben ist:

s1: (-∞ ,- 3]
x -> s1(x)= x²-9

s2: [6 ,- +∞)
x -> s2(x)= -2x+15

s3 soll die beiden Graphen miteinander verbinden.

s3(x)= ax²+bx+c

So…Jetzt meine Rechnung:

s1(x)= x²-9
s2(x)= -2x+15
s3(x)= ax²+bx+c
s3´(x)= 2ax+b

s1´(-3)= 2*(-3)= -6
s2´(6)= -2x
s3´(6)= 2*6*a+b = 12a+b
s3´(-3)= 2*(-3)+b= -6a+b

s1´(3)= s3´(-3)= -6 = -6a+b
s2´(6)= s3´(6) = -2 = 12a+b

-6 = -6a+b / umstellen

Na gut, ich hätte mit dem Additionsverfahren gearbeitet, aber das ändert nix

-6+6a= b

-2= 12a+b
-2= 12a+6a-6
4 = 18a
2/9= a

-2=12*(2/9)+b
-(14/3)= b

hab ich auch

So, im Taschenrechner nun die s1(x)= x²-9 und
s2(x)= -2x+15 eingegeben und er sagt, dass

s1(-3)= 0 ist, sowie
s2(6) = 3 .

Und jetzt kommt die Stelle, an der ich, wie ich denke, den
Fehler habe.

Da s3 die beiden Graphen verbinden soll, muss ja
s1(-3) = s3(-3), sowie
s2(6 ) = s3(6 ) sein.

Dann habe ich versucht, damit c auszurechnen:

s3(6)= a*6²+6b+c
= 36a+6b+c
= 36*(2/9)+6(-14/3)+c
-23= c

ich gaube nicht, das Problem liegt woanders.

Du hast IMHO beim Rechnen den Überblick verloren.

Sehen wir mal genau hin:
s_3(x) soll bei x=-6 den gleichen Wert und die gleiche Ableitung bekommen wie s_1(x); desgleichen bei x=6 wie s_2(x).

Das liefert die vier Gleichungen, die wir mal alle hinschreiben

9a - 3b + c = 0
36a + 6b + c = 3
-6a + b = -6
12a + b = -2

Wir haben aber nur drei Variablen. d.H. Das System kann überbestimmt sein

Lassen wir einmal die vierte Gleichung weg, erhalten wir a=-7/9; b=-32/3; c:39
Lassen wir dagegen die dritte Gleichung weg, erhalten wir a=1/9; b=-2/3; c:3

Es gibt also keine Lösung

s3(-3)= a*(-3)²+(-3b)+c
= 9*(2/9)+(-3*14/3)+c
16= c

Und die Ergebnisse für c lassen mich nun verzweifeln. :confused:

Ich hoffe das ist einigermaßen verständlich geschrieben und
mir kann jemand dabei helfen.

Danke im Voraus,
Christian

leider kann dir nicht helfen,
sorry

Hallo Christian,

Kennst du http://web2.0rechner.de/ ? Also ich glaube du meinst villeicht die Schnittpunkte von den beiden Graphen?
Also hier kannst du die Funktionen direkt eingeben und zeichnen lassen ich habe sie zwischen (-9…9) darstellen lassen so kannst du die Schnittpunkte direkt ablesen.
Algebra wäre:die beide gleichsetzen und auf diese form bringen ax²+bx+c mit der formel für ax²+bx+c berechnen, formel http://en.wikipedia.org/wiki/Quadratic_function#Roots berechnen.

Gruss:
Kristina

Du sollst das alles also „stetig erweitern“ oder wie auch immer das genau heißt!? (Nicht nur verbinden!)

Sprich 4 Bedingungen! (Statt nur 2; beim „nur verbinden“)

Das heißt Du bräuchtest 4 Variablen um es (100%"!?) lösen zu können: mit s3(x)=ax^3+bx^2+cx+d (falls dann a=0 rausKÄME wär es ne Parabel dann WÄR auch alles ok…

Falls bei Deiner Rechnung alles richtig gemacht wurde (hab’s nur überflogen und sah gut aus!) und es kommt ein Widerspruch raus, dann ist es eben der Beweis, dass es mit einer Parabel NICHT geht!

Evtl. will die Aufgabe ja „nur eine Seite stetig fortgesetzt“!? (Also z.B. nur s3’(-3)=s1’(-3)=-6)

Gruß
Markus

PS: in der 8. Zeile (ab „So…Jetzt meine Rechnung:“) steht ein Fehler: „s2´(6)= -2x“ den Du aber weiter (so weit ich darüber geflogen bin!) berichtigt verwendet hast mit: s2´(6)= -2

PS2: schreib bitte, wie es Dir weiterhin mit der Aufgabe erging! (Welche Klasse, Schule oder ähnliches betrifft Deine Aufgabe?)
Ciao

Hi,

also in der Arbeit (Kl.10, Gymnasium) war die Aufgabe top und super leicht. :stuck_out_tongue:
Bei der hier genannten Aufgabe habe ich es dann mit Hilfe des Additionsverfahrens gelöst.

Also wenn ich es richtig verstanden habe, soll s3 die beiden nur verbinden und nicht noch irgendwie fortgesetzt werden.

Verbinden kannst Du beide Punkte (pro Punkt eine Gleichung!) allerdings auch mit einer Geraden:
z.B. 2-Punkt-Form: y(x)=[(y2-y1)/(x2-x1)]*(x-x1)+y2
Parabel wäre „überbestimmt“:
3 Variablen a,b,c und 2 Gleichungen,
wie hier ja mehrfach erwähnt!
Auf beiden Seiten stetig fortgesetzt wär allerdings wieder zuviel des Guten (2+2=4 Randbedingungen! Dazu wären 4 Variablen nötig, also z.B. eine kubische Funktion y(x)=ax°4+bx°3+cx°2+d)
ODER eben: nur eine Randbedingung zusätzlich:
z.B. s1’(x1)=f’(x1) … etc. etc.

Danke für die Rückmeldung und weiterhin viel Glück!

Markus

Danke. :smile: