Übungsaufgabe 1

Dr Franke Ghostwriter
ich hänge schon an der ersten Aufgabe fest.Eigentlich habe ich das Prinzip mit den Ableitungen ja verstanden,aber bei dieser Aufgabe komme ich nicht auf eine der Lösungen.Kann mir das mal Jemand erklären?
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Danke!

Liebe Grüße
Kati
 
Kathi,
falls Du es noch brauchst hier mal ausführlich (hilft immer Wurzel als Exponent zu schreiben also n-te Wurzel aus a hoch b = a hoch n
b/n und dann die Rechenregeln für Exponenten anzuwenden):
f(x) = SQR((x^2+3)^3) = ((x^2+3)^3)^1/2=(x^2+3)^3/2 jetzt ganz normal Kettenregel...
für 2te Ableitung kommt dann Produkt und kettenregel....
hoffe ich habe mich nicht verschrieben - lieber nachprüfen...
Gruß,
Christoph
 
nun gut,...

[tex] \sqrt {(x^2+3)^3} = (x^2+3)^{\frac 3 2} [/tex]

[tex] v(x) = x^2+3 [/tex]
[tex] v'(x) = 2x [/tex]

[tex] u(v) = v^{\frac 3 2} [/tex]
[tex] u'(v) = \frac 3 2 v^{\frac 1 2} [/tex]

[tex] f'(x) = 2x \ \times \ \frac 3 2 v^{\frac 1 2} = 2x \ \times \ \frac 3 2 (x^2+3)^{\frac 1 2} = 3x \ \times \ (x^2+3)^{\frac 1 2} = 3x \ \times \ \sqrt {(x^2+3)} [/tex]

Du solltest Dir die obigen Ausführungen noch mal ordentlich aufschreiben. [Formeln lesbar schreiben: https://www.studienservice.de/fernuni-hagen/46304/]

Bitte lass mich wissen in wie weit dieser Teil von Dir verstanden wurde. Danach können wir gerne mit der zweiten Ableitung fortfahren.
 
das sind ja die aufgaben zu KE3, richtig?
so weit seit ihr schon? oder bin ich nur zu langsam? wie geht ihr denn an die aufgaben ran? erst versuchen die aufgaben mit den vorhandenen wissen zu lösen und eventuell nachlesen oder habt ihr tatsächlich alle KEs schon durch bei analysis?
 
Das mit der zweiten Ableitung funktioniert dann auch? Dann lass uns mal Wissen zu welchen Ergebnissen Du gekommen bist.

Und keine Angst, bis zur Klausur sind es noch ein paar Monate... alles reine Übungssache. Sollte jemand die obige Ableitung nicht verstanden haben, dann einfach nachfragen... im Grunde ist diese Aufgabe relativ trivial und es währe schade diese Punkte in der Klausur zu verschenken.
 
Der Link um die Formeln zu konvertieren geht übrigens nicht.
Ich habe für die zweite Ableitung jetzt die Produktregel angewendet und komme auf ein Endergebnis von:
3 ( x^2+3)^1/2 + 3x^2 / x^2 +3
Habt ihr das auch?
1 eingesetzt liefert dann 6,75 und damit wäre dann nur 3tens richtig?
 
Der Link um die Formeln zu konvertieren geht übrigens nicht.
Ich habe für die zweite Ableitung jetzt die Produktregel angewendet und komme auf ein Endergebnis von:
3 ( x^2+3)^1/2 + 3x^2 / x^2 +3
Habt ihr das auch?
1 eingesetzt liefert dann 6,75 und damit wäre dann nur 3tens richtig?

Und Du denkst wirklich dass "3 ( x^2+3)^1/2 + 3x^2 / x^2 +3" schon alles ist? Jetzt währe es sinnvoll alles in einem einzigen Bruch zu vereinen.

Hier noch mal die korrekte Vartante des tex-Links https://www.studienservice.de/fernuni-hagen/46304/#post-867169
 
Der Link um die Formeln zu konvertieren geht übrigens nicht.
Ich habe für die zweite Ableitung jetzt die Produktregel angewendet und komme auf ein Endergebnis von:
3 ( x^2+3)^1/2 + 3x^2 / x^2 +3
Habt ihr das auch?
1 eingesetzt liefert dann 6,75 und damit wäre dann nur 3tens richtig?

ups... 3 ( x^2+3)^1/2 + 3x^2 / x^2 +3 ist so nicht richtig

es sollte so aussehen... [tex] 3 \ \times \ (x^2+3)^{\frac 1 2} + 3x^2 \ \times \ (x^2+3)^{- \frac 1 2} [/tex]
 
Wir haben das mit einem Mathe-Professor durchgerechnet.
Laut ihm wäre nur C mit dem Ergebnis 6 richtig, sonst nix.

Auch ein Mathe-Professor kann sich irren. Davon ausgehend dass es sich bei der obigen Aufgabe um die Aufgabe 1 aus der Klausur vom 29.09.2011 handelt (die Bilder werden bei mir leider nur teilweise geladen) ist auch die Antwort D korrekt. Zugegeben... die Darstellungsweise der Antwortmöglichkeit D ist gewöhnungsbedürftig, aber korrekt.
 
Auch ein Mathe-Professor kann sich irren. Davon ausgehend dass es sich bei der obigen Aufgabe um die Aufgabe 1 aus der Klausur vom 29.09.2011 handelt (die Bilder werden bei mir leider nur teilweise geladen) ist auch die Antwort D korrekt. Zugegeben... die Darstellungsweise der Antwortmöglichkeit D ist gewöhnungsbedürftig, aber korrekt.

Ich gehs mit deinem Lösungsweg nochmal durch, aus Fehlern lernt man am besten
 
alles auf einen Nenner / in einen Bruch bringen, die Zähler zusammenfassen und den Nenner [tex] sqrt {(x^2+3)} [/tex] mit einem ^-1 nach oben bringen

die ersten beiden Schritte:
[tex] \frac {3 \sqrt {(x^2+3)} \ \times \ \sqrt {(x^2+3)}} {\sqrt {(x^2+3)}} + \frac {3x^2} {\sqrt {(x^2+3)}} [/tex]

[tex] \frac {3 \sqrt {(x^2+3)} \ \times \ \sqrt {(x^2+3)} + 3x^2} {\sqrt {(x^2+3)}} [/tex]
 
Wer sich mit Erweiterungen und Kürzen schwer tut oder unsicher ist, dem/der würde ich empfehlen Antwort D einfach mit Einsetzen zu überprüfen. Wenn man nicht wirklich 100%ig fit ist in dem Bereich, kann das in der Klausur ordentlich Zeit sparen. Vorausgesetzt das man den Taschenrechner einigermaßen vernünftig bedienen kann, können sich eigentlich keine Fehler einschleichen.
Ich würde grundsätzlich nur nicht mit x=1 rechnen.
 
ich komm da trotzdem nicht auf (6x²+9). auf das andere bin ich auch gekommen. so wie du
mimetex.cgi
. würde das, wenn ich das so in der klausur schreib eig ausreichen?

da waren wir doch schon zwei Schritte weiter...

[tex] \frac {3 \sqrt {(x^2+3)} \ \times \ \sqrt {(x^2+3)}} {\sqrt {(x^2+3)}} + \frac {3x^2} {\sqrt {(x^2+3)}} [/tex]

[tex] \frac {3 \sqrt {(x^2+3)} \ \times \ \sqrt {(x^2+3)} + 3x^2} {\sqrt {(x^2+3)}} [/tex]

und dann noch...

[tex] \frac {3 {(x^2+3)} + 3x^2} {\sqrt {(x^2+3)}} [/tex]

[tex] \frac {3x^2+9+ 3x^2} {\sqrt {(x^2+3)}} [/tex]

[tex] ({6x^2+9}) * ({\sqrt {(x^2+3)}})^{-1} [/tex] bzw. Antwort D
 
Hallo Karsten, wie kommst du auf diesen Term? Ich weiß, dass man hier wohl Produkt- und Kettenregel mischen muss, aber wie genau? Danke schon mal!



Ergänzung: Zwei Minuten später hat's "klick" gemacht. Ich hab's....

Deine Darstellungsweise ist nur eine Variante dieser hier:

[tex] \frac {3 \sqrt {(x^2+3)} \ \times \ \sqrt {(x^2+3)} + 3x^2} {\sqrt {(x^2+3)}} [/tex]

links kürzen wir den Wurzelausdruch einmal raus und schreiben Anstelle von der Wurzel ein ^1/2. rechts schreiben wir Anstelle der Wurzel unter dem Bruch ein ^-1/2
 
währe mal interessant zu wissen wie dieser Lösungsansatz funktioniert...
@Pillepaul... dann demonstriere uns mal Deinen Lösungsweg.

nun ja, wenn an der Antwortmöglichkeit D auch Professoren aus Österreich scheitern muss ja ein gewisser Schwierigkeitsgrad vorhanden sein.

Grundsätzlich kann man sicherlich seine eigene 2te Ableitung mit den Antwortmöglichkeiten durch Einsetzen vergleichen. Als Übung für Statistik könnt Ihr dann ja auch mal ausrechnen wie groß die Wahrscheinlichkeit ist dass Ihr nach Rundungsfehlern in den Teilschritten trotz korrekter Lösung ein abweichendes Ergebniss bekommt. Ob es Zeit spart sei dahingestellt aber (man möge mir verzeihen) es ist die erbärmlichste Variante die mir je unter gekommen ist... insbesondere wenn der schwierige Teil (die Ableitung) bereits abgearbeitet wurde. Lernt anhand der alten Klausuren aber lernt ordentlich.

Wir können hier gerne weitere Aufgaben durchgehen... aber nicht im Einsetz- und Ausprobierverfahren; zumindest nicht bei diesen Aufgabentypen... es gibt durchaus Aufgaben da darf man schon mal einen Wert einsetzen um zu sehen wo man ungefähr auskommt.

Es gibt auch Aufgabentypen bei denen kann man mit einer gewissen Übung von der Aufgabenstellung unmittelbar auf die Antwort schliessen, und durch "Rückwärtsrechnung" sich das Ergebnis bestätigen lassen. Beispiel hier Integral und e-Funktion.

Konkretes Beispiel: Klausur 29.03.2012 Aufgabe 4

Wer sich mit den e-Funktionen schon etwas beschäftigt hat wird erkennen dass Antwortmöglichkeit A eine brauchbare Stammfunktion zur Aufgabenstellung bietet. D.h., hier kurz die Ableitung der Antwortmöglichkeit A vornehmen und siehe es ist die Aufgabenstellung. Der Rest ist dann nur noch Einsetzten... aber hier weil man Flächen bestimmen möchte und nicht um Zeit zu sparen.
 
@karsten
Du hast sicherlich Recht, wenn Du anmerkst, dass Einsetz- und Ausprobierverfahren natürlich nicht die eleganteste Möglichkeit darstellen diesen Aufgabentyp zu lösen. Ich selber habe die Aufgabe in der Klausur durch Umformung gelöst. Mir gehen solche Vorgehensweisen aber auch relativ einfach von der Hand.
ABER: Du darst nicht vergessen, dass es viele Studierende gibt, die mit der Mathe- Statistikklausur echte Probleme haben. Und denen ist ziemlich egal, ob eine Variante "erbärmlich" ist oder nicht, sondern es geht schlicht und einfach darum 50 Punkte zu erreichen und die Klausur irgendwie zu bestehen. Du schreibst, dass mit der Ableitung der schwierigste Teil schon abgearbeitet wurde. Sorry, wenn ich im Mentoriat sehe, wie schwer sich manche schon mit grundlegenden Dingen tun (Bsp: andere Schreibweise für x^-1 !!) dann muss ich Dir da leider widersprechen. Ich sehe bei diesen Voraussetzungen eher die Gefahr sich bei der Umformung zu verzetteln, als an einem Rundungsfehler zu scheitern. Es hat schon seinen Grund, wenn (wie ja auch LocoRoco schreibt) in den Mentoriaten empfohlen wird, die Aufgabe mit einsetzen und ausrechnen zu lösen.
Für den Fall, dass Du irgendwie das Gefühl hast, Deine Ansätze würden hier nicht ausreichend gewürdigt, dann möchte ich darauf verweisen, dass ich in einem vorherigen Beitrag Deine Ausführungen schon als sehr hilfreich bezeichnet habe.
Wir können hier gerne weitere Aufgaben durchgehen... aber nicht im Einsetz- und Ausprobierverfahren; zumindest nicht bei diesen Aufgabentypen...
Vielleicht kannst Du akzeptieren, dass es in einem Forum wie diesem einfach auch Studierende mit unterschiedlichen Vorraussetzungen und Ansprüchen gibt. Es ist schön, wenn Du mit Deinen Ansätzen zur richtigen und ausführlichen Klärung von Fragen beitragen kannst. Aber ich finde es legitim, parallel zu detaillierten Lösungen auch einfache Tipps (mit all ihren Schwächen und Risiken) zu veröffentlichen, die denjenigen helfen können, bei denen es trotz ordentlichen Lernens sowieso schon knapp wird in der Klausur.
 
Es geht darum generell diesen Weg als Allheilmittel für alle Probleme anzupreisen, ohne sich mit der anderen Variante auseinandersetzen zu müssen. Immerhin studieren wir hier doch, oder?

Als Alternative wenn alle Stricke reissen... o.k., nur bis zur Klausur haben wir noch etwas Zeit und Fragen hilft.
 
nun gut, dann mal die Möglichkeit für all diejenigen, die Probleme mit diesen Aufgabentypen haben, es anhand einer Klausuraufgabe zu üben...

[tex] f(x) = \sqrt {(2x^2+x)^4}[/tex]

man bilde davon jetzt die erste Ableitung... und bitte, keine Scheu... manchmal sind Fehler hilfreicher zum Verständnis als der direkte Weg zur Lösung.

was wir jetzt erst einmal suchen ist der erste Schritt, nicht die komplette erste Ableitung.
 
So nochmal ausführlich damit ihr auch ne Chance habt den Fehler zu finden:

1. Ableitung:
mprender.php

2. Ableitung
mprender.php
per Kettenregel zu
mprender.php
abgeleitet; gesamte Ableitung mit Produktregel ergibt sich bei mir dann zu

mprender.php

Zusammengefasst ergibt sich dies zu
mprender.php
 
So nochmal ausführlich damit ihr auch ne Chance habt den Fehler zu finden:

1. Ableitung:
mprender.php

2. Ableitung
mprender.php
per Kettenregel zu
mprender.php
abgeleitet; gesamte Ableitung mit Produktregel ergibt sich bei mir dann zu

mprender.php

Zusammengefasst ergibt sich dies zu
mprender.php

Lass uns doch bitte wissen bis zu welcher Darstellungsform (aus den bisherigen Beiträgen) Du annähernd gekommen bist. Grundsätzlich ist ja nur die 9 im Zahler vor dem x^2 falsch.
 
ich will es mal versuchen:
mimetex.cgi


[tex]f'(x) = (2x^2+x)^4)^ [/tex][tex]\frac 1 2 [/tex]
[tex]= (2x^2+x)^2[/tex]
[tex]= 4x+1 * 2 (2x^2+x)[/tex]

ein fast guter Anfang... immerhin ein Anfang

[tex] f(x) = ({(2x^2+x)^4})^{\frac 1 2}[/tex] aber nicht [tex] f'(x) [/tex] !

dann weiter

[tex] f(x) = {(2x^2+x)^2}[/tex]

dann das Binom auflösen [tex] (a+b)^2[/tex] = [tex] a^2+2ab+b^2[/tex]

für uns bedeutet das [tex] f(x) = 4x^4+4x^3+x^2[/tex]

und das dann ableiten...

Fazit: erst einmal Ordnung schaffen!
 
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