• Krümmungsverhalten
  • anonym
  • 02.08.2022
  • Mathematik
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Krümmung und zweite Ableitung

Ein weiteres wichtiges Merkmal eines Funktionsgraphen ist sein Krümmungsverhalten. Bewegt man sich auf dem unten abgebildeten Graphen in Richtung positiven-Achse, so durchfährt man zunächst eine Rechtskurve, dann eine Linkskurve. Denjenigen Punkt, in dem sich die Krümmungsart ändert, nennt man Wendepunkt.

1
Untersuchen Sie das Krümmungsverhalten von .
Skizzieren Sie dazu die Graphen von , und in einem gemeinsamen Koordinatensystem.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Krümmungsverhalten und zweiter Ableitung?
−6−5−4−3−2−1123456x−5−4−3−2−112345yoriginO
f(x)
−6−5−4−3−2−1123456x−5−4−3−2−112345yoriginO
f(x)
Krümmungskriterium

Die Funktion sei mindestens zweimal differenzierter.

Dann gilt:

so ist

, so ist

f''(x) ist positiv
f''(x) ist negativ
2
Betrachten Sie nun den Graphen von , und .
Wo befindet sich der Wendepunkt? Vervollständigen Sie den Merksatz.
Notwendige Bedingung für einen Wendepunkt

Die Funktion sei mindestens zweimal differenzierter. Dann gilt:

Wenn bei eine Wendestelle von liegt, dann ist .

Es gibt zwei Arten von lokalen Extrema einer Kurve , lokale Maxima und lokale Minima.

Bei den Wendepunkten gibt es ebenfalls zwei Arten Links-Rechts-Wendepunkte und und Rechts-Links-Wendepunkte.

Das notwendige Kriterium für Wendepunkte haben wir oben schon formuliert. Ein hinreichende Kriterium erhalten wir, wenn wir uns nochmal die dritte Ableitung anschauen.

Gruppe A: Zeichnen Sie die Funktion sowie ihre drei Ableitungen.

Gruppe B:Zeichnen Sie die Funktion sowie ihre drei Ableitungen.

Welche Art von Wendepunkt liegt bei ihrer Funktion vor?

−7−6−5−4−3−2−11234567x−6−5−4−3−2−11234567yoriginO−7−6−5−4−3−2−11234567x−6−5−4−3−2−11234567yoriginO
Hinreichende Bedingung für einen Wendepunkt

Die notwendige Bedingung wird nach aufgelöst.

Die Lösungen werden mit hinreichenden Kriterien getestet.

Vorzeichenwechselkriterium

VZW von bei

VZW von bei

oder schneller:

-Kriterium

Lösung
x