Mathehilfe

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Ich wende mich jetzt ganz dringend an euch... meine letzte Hoffnung.

Ich schreibe morgen meine Matheabschlussprüfung und habe immer noch nicht ganz verstanden, wie bestimmte Aufgaben zu lösen sind. Dabei habe ich insbesondere Probleme bei Textaufgaben (aus denen die gesamte Prüfung besteht :( ).

Ich gebe mal Beispiele zu jeder Art von Aufgabe.

1. Funktionen und Ableitungen

1.1 Eine ganzrationale Funktion 3. Grades geht durch den Nullpunkt des Koordinatensystems: Sie hat im Punkt P1(1|1) ein Maximum und an der Stelle x=3 einen Wendepunkt. Bestimmen Sie die Gleichung der Funktion!

Das einzige was ich da noch schaffe ist die Grundfassung der Funktion 3. Grades: ax³+bx²+cx+d

1.2 Untersuchen sie die folgende Funktion auf Nullstellen, Extremwerte, Wendepunkte, Asymptoten und Pole:

f(x)=2x³-6x²


Bei diesen Aufgaben habe ich nur Probleme mit Asymptoten (ich kriege Polynomdivision nicht hin) und den Polen. :(

1.3 In den Service-Informationen der Deutschen Post AG heisst es für den internationalen Postverkehr, dass z.B. Päckchen in Rollenform höchstens so bemessen sein dürfen, dass Länge und zweifacher Durchmesser zusammen nicht mehr als 104cm betragen. Wie wählt man zweckmässigerweise die Abmessungen, wenn das Volumen maximal sein soll?

Auch hier bei diesen Flächen/Volumen Aufgaben weiss ich nur, das ich etwas mit Haupt- und Nebenfunktionen aufstellen muss. Es klappt aber einfach nicht.

2. Gewinn, Erlös und Kostenfunktionen

2.1 Im folgenden Übungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass sich die Produktionskosten für ein bestimmtes Produkt in dem Bereich 0<=x<=9 sinnvoll mit folgender Kostenfunktion K(x) darstellen lässt: K(x)=0,25x³-2x²+6x+12,5.

Der Erlös aus dem Verkauf des Produktes lässt sich mir der Erlösfunktion E(x) beschreiben: E(x)=18x-2x²

a) Ermitteln sie die Gewinfunktion G(x)=E(x)-K(x)

Berechnen sie mit Hilfe der Gewinnfunktion G(x)=E(x)-K(x):

b) Ab welcher Stückzahl kann die Firma bei dem Verkauf des Gerätes mit einem Gewinn rechnen? (Hinweis: Eine der Nullstellen liegt bei x=-7,4)

c) Bei welcher Stückzahl ist der Gewinn maximal?


Oder noch krasser:

2.2 Von einer bestimmten Kaffeesorte wird bei einem Preis von 9,80€ je kg eine Menge von 10.000kg abgesetzt. Eine Marktanalyse ergab, dass bei einer Senkung um 20 Cent je kg der Absatz um 1000kg steigen würde. Bei welchem Verkaufspreis nimmt der Gewinn ein Maximum an, wenn der Selbstkostenpreis 5,20€ je Kilogramm beträgt?

Das ist im Grunde eine Weiterführung der Ableitungssache, aber da hab ich ja schon Schwierigkeiten. X(

Themen die auch vorkommen, aber ich glücklicherweise nahezu flüssig beherrsche: Bestimmte und unbestimmte Integrale, Newtonsches Annäherungsverfahren, Zinseszins- und Rentenformel.

Ich hoffe ihr könnt mir ein wenig helfen oder kennt Seiten wo das eventuell erklärt wird. Klassenkameraden können mir auch kaum weiterhelfen, die haben grossteils die gleichen Probleme (der Matheunterricht war eine Katastrophe :D ), Eltern können das nicht und die meisten meiner Freunde kennen das entweder nicht und haben es noch nie gemacht oder sind eine Klassenstufe tiefer. :rolleyes:

Vielen Dank schonmal, auf die Rettung meines Fachabiturs!
 

General Mengsk

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Textaufgaben sind größtenteils nur in Sätze übersetzte Gleichungen mit evtl. Zusatzbedingungen. Du mußt also erstmal versuchen aus den Sätzen Gleichungen zu machen, denn damit scheinst du deinen Worten nach weniger Probleme zu haben.

z.B. 1.1: Wenn du bei 1.2 die Kriterien für Extremwerte und Wendepunkte kennst, warum fällt es dir hier schwer?

1.1 Eine ganzrationale Funktion 3. Grades geht durch den Nullpunkt des Koordinatensystems: Sie hat im Punkt P1(1|1) ein Maximum und an der Stelle x=3 einen Wendepunkt. Bestimmen Sie die Gleichung der Funktion!

- Du hast bereits erkannt, daß die Funktion vom Typ f(x) = ax³+bx²+cx+d ist. Jetzt mußt du durch weitere Gleichungen die Koeffizienten bestimmen:
geht durch den Nullpunkt des Koordinatensystems: Das heißt nichts anderes als f(0) = 0
Sie hat im Punkt P1(1|1) ein Maximum: Hier verstecken sich gleich zwei Dinge, denn die Funktion geht durch (1|1) also, f(1) = 1 und durch das Maximum muß die Ableitung einen Nulldurchgang haben: f'(1) = 0
f'(x) rechnest du aus Ableitung von f(x) aus, noch mit völlig unbestimmten Koeffizienten.

Allein aus diesen Sachen kriegst du also schon 3 Gleichungen:
f(0) = 0 --> a0³+b0²+c0+d = 0 --> d = 0
f(1) = 1 --> a1³+b1²+c1+d = 1 --> a + b + c + d = 1 (mit d = 0 sogar a + b + c = 1)
f'(1) = 0 --> 3a1²+ 2b1+c = 0 --> 3a + 2b + c = 0

Das würde noch nicht reichen, um alle Koeffizienten zu bestimmen, doch du weißt noch etwas: an der Stelle x=3 einen Wendepunkt
also f''(x = 3) = 0 --> 6a3 + 2b = 0 --> 18a + 2b = 0

Nun hast du 3 Gleichungen mit 3 Unbekannten, das kannst du ganz formal mit Gaußschem Eliminierungsverfahren lösen.


Die anderen Aufgaben sind im Prinzip ähnlich. Sie führen zwar nicht immer auf völlig analoge Rechnungen, aber es geht jeweils darum aus den Sätzen mathematische Gleichungen bzw. Bedinungen herauszuziehen und dann etwas zunächst unbekanntes auszurechnen.
Also mach dich nicht verrückt, auch wenn die Aufgaben morgen etwas anders formuliert sind.
 
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DAS verstehe ich! Absolut genial... jetzt weiss ich auch woher damals die Werte an der Tafel kamen von wegen f'(1)=0.

Man, das ist ja im Grunde so simpel. :hammer:
 
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Oz
also 1.3 ist doch ne ganz normale Extremwertaufgabe... du stellst als Hauptbedingung einfach das Volumen dar, als Nebenbedingung die Abmessungen und setzt die Formeln ineinander. Dann Funktion ableiten und den geeigneten Extrempunkt wählen, also

V=pi*r²*l (HB - Volumen des Zylinders)

104=2*d+l (NB - Abmessungen max. 104cm)

NB umgestellt ist
l = 104 - 4*r

Zielfunktion dann

V=pi*r²*(104-4*r)

V=(-4*pi*r³) + (104*pi*r²)

dann ableiten

V'=-12*pi*r² + 208*pi*r

dann nullsetzen und notw. und hinr. Bedingung, dann haste ne Lösung für r, die du in die umgestellte Nebenbedingung einsetzt und l rausbekommst.... voilá
 

Aule2

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Zur Ableitungssache:

Du hast eine Funktion.
Wenn diese ein lokales Extremum an einer Stelle hat, so muss an dieser Stelle die Ableitung =0 sein!

Also, wenn Du eine Funktion hast, und diese auf Extrema untersuchst, so bildest du die Ableitung, und findest deren Nullstellen.
Dies sind die üblichen Verdächtigen, diese kannst du nun untersuchen, ob Extrema sind.

Dazu hast Du mehrere Möglichkeiten:
2. Ableitung an der Stelle positiv => Du hast ein Miimum
2. Ableitung an der Stelle negativ => Du hast ein Maximum
2. Ableitung an der Stelle =0 => Es ist schwieriger, eine Aussage zu treffen.
zB kannst Du Dir anschauen, wie die 1.Ableitung sich um Deinen Verdächtigen verhält.
wechselt sie das Vorzeichen, so hast Du eine Extremstelle (die Art wie sie wechselt sagt dir welches), wechselt sie nicht, so hast du keine Extremstelle.


Beispiele:
a) x^2 => 1.Ableitung = 2x
diese hat Nullstelle x=0
mögl 1: 2. Ableitung = 2, 2 ist an der Stelle 0 positiv, also liegt an 0 ein Minumum vor.

b) x^3: => 1. Ableitung = 3x^2
diese hat Nullstelle x=0
da die 2. Ableitung 6x an der stelle 0 = 0 ist, können wir so einfach keine Aussage treffen.
Aber wir können uns die 1.Ableitung anschaun, und stellen bei dieser fest, dass sie immer >=0 ist, und nur an der Stelle 0 gleich 0 ist, also wissen, wir, dass sie um die 0 herum ihr Vorzeichen nicht wechselt.
Demnach liegt kein Extrema vor!

c)x^4 => 1. Abl = 4x^3
hat Nullstelle x=0
2. Ableitung bringt uns nicht weiter
aber die erste Ableitung ist für x<0 negativ, und für x> 0 positiv, also liegt ein vorzeichenwechsel vor.
Demnach haben wir ein Extrema.
Um nun herauszubekommen, welches, gehen wir folgendermaßen vor:
Die Ableitung beschreibt die Steigung, also wissen wir, dass
für x<0 die funktion föllt, und für x>0 die Funktion wieder anwächst.
Dies zeigt uns, dass wir ein Minimum haben müssen!
 
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es wird gleich geholfen und nicht geflamet, seid ihr krank?
 

Aule2

Guest
naja, beim fachabi darf man auch mal alle hühneraugen mitzudrücken ;)
 
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Mannheim
die 2. ist auch nicht schwer:

a) G(x) bekommt man ja einfach, indem man eben K(x) von E(x) abzieht (wer hätts gedacht??).
G(x) = 18x-2x²-(0,25x³-2x²+6x+12,5)
= -0,25x³+12x-12,5

b) naja... die frage ist eben, ab wann die funktion G(x) positiv wird (somit gewinn bringt). es ist eine nullstelle gegeben, mit der man einfach polynomdivision durchführt (also :(x+7,4) machen). durchführen, die anderen beiden nullstellen bestimmen und dann sollte es fertig sein.

c) ableiten -> nullsetzen -> maximum finden

bei 2.2 sollte die funktion so aussehen:

G(x) = (9,8 - 0,2x) * (10000 + 1000x) * (1 - 5,2)
(hab ich mir mal schnell überlegt... kann auch falsch sein ^^)

das ganze ausmultiplizieren und man hat ne funktion 2. grades.
ableiten, maximum finden, fertig
 

Bronzegraf

Guest
Original geschrieben von Feos
G(x) = (9,8 - 0,2x) * (10000 + 1000x) * (1 - 5,2)
(hab ich mir mal schnell überlegt... kann auch falsch sein ^^)
Sieht auch so aus^^
Den Selbstkostenpreis musst Du vom Verkaufspreis abziehen und nicht hinzumultiplizieren. Also: G(x)= (9,8 - 0,2x - 5,2) * (10000 + 1000x)
 
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Tja, dann vielen Dank für eure Hilfe! Zum Glück waren die Punkte in den Aufgaben fair verteilt... ne schlechte 3 oder gute 4 müsste drin sein. Und weil ich in der Vornote eine 3 hatte kann sich da nichts mehr dran ändern. :D
 
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