Differentialrechnung - Bestimmung von Funktionsgleichungen

Lösung

Übungsaufgaben: Lösung zu Aufgabe 9

Da es sich um eine ganzrationale Funktion 4. Grades handelt, deren Graph symmetrisch zur y-Achse verläuft, macht man für die Funktionsgleichung den Ansatz:  f(x) = a·x4 + b·x2 + c  mit a, b, c ÎIR.

Die erste Ableitung der Funktion f zu  f(x) = a·x4 + b·x2 + c lautet dann:   f '(x) = 4·a·x3 + 2·b·x
 
Damit ergibt sich:

(1) f(0) = 0 Û a·04 + b·02 + c = 0 Û c = 0

(2) f(3) = 0 Û a·34 + b·32 + c = 0 Û 81a + 9b = 0
(3) f '(3) = - 48 Û 4·a·33 + 2·b·3 = - 48  Û
108a + 6b = - 48

DERIVE liefert als Lösung dieses Gleichungssystems:
(Dazu verwendet man den Befehl SOLVE([F(0)=0,F(3)=0,...],[a,b,c]) oder man löst das obige Gleichungssystem mit dem Befehl Solve > System.)                          

   
Die Berechnungen hierzu finden Sie im DERIVE-File  Übungsaufgabe 9.mth  im Anhang!
Ausdruck des Graphen zu f:

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