www.vorhilfe.de
Vorhilfe

Kostenlose Kommunikationsplattform für gegenseitige Hilfestellungen.
Hallo Gast!einloggen | registrieren ]
Startseite · Forum · Wissen · Kurse · Mitglieder · Team · Impressum
Forenbaum
^ Forenbaum
Status Vorhilfe
  Status Geisteswiss.
    Status Erdkunde
    Status Geschichte
    Status Jura
    Status Musik/Kunst
    Status Pädagogik
    Status Philosophie
    Status Politik/Wirtschaft
    Status Psychologie
    Status Religion
    Status Sozialwissenschaften
  Status Informatik
    Status Schule
    Status Hochschule
    Status Info-Training
    Status Wettbewerbe
    Status Praxis
    Status Internes IR
  Status Ingenieurwiss.
    Status Bauingenieurwesen
    Status Elektrotechnik
    Status Maschinenbau
    Status Materialwissenschaft
    Status Regelungstechnik
    Status Signaltheorie
    Status Sonstiges
    Status Technik
  Status Mathe
    Status Schulmathe
    Status Hochschulmathe
    Status Mathe-Vorkurse
    Status Mathe-Software
  Status Naturwiss.
    Status Astronomie
    Status Biologie
    Status Chemie
    Status Geowissenschaften
    Status Medizin
    Status Physik
    Status Sport
  Status Sonstiges / Diverses
  Status Sprachen
    Status Deutsch
    Status Englisch
    Status Französisch
    Status Griechisch
    Status Latein
    Status Russisch
    Status Spanisch
    Status Vorkurse
    Status Sonstiges (Sprachen)
  Status Neuerdings
  Status Internes VH
    Status Café VH
    Status Verbesserungen
    Status Benutzerbetreuung
    Status Plenum
    Status Datenbank-Forum
    Status Test-Forum
    Status Fragwürdige Inhalte
    Status VH e.V.

Gezeigt werden alle Foren bis zur Tiefe 2

Navigation
 Startseite...
 Neuerdings beta neu
 Forum...
 vorwissen...
 vorkurse...
 Werkzeuge...
 Nachhilfevermittlung beta...
 Online-Spiele beta
 Suchen
 Verein...
 Impressum
Das Projekt
Server und Internetanbindung werden durch Spenden finanziert.
Organisiert wird das Projekt von unserem Koordinatorenteam.
Hunderte Mitglieder helfen ehrenamtlich in unseren moderierten Foren.
Anbieter der Seite ist der gemeinnützige Verein "Vorhilfe.de e.V.".
Partnerseiten
Dt. Schulen im Ausland: Mathe-Seiten:

Open Source FunktionenplotterFunkyPlot: Kostenloser und quelloffener Funktionenplotter für Linux und andere Betriebssysteme
Forum "Differentiation" - Mittelwertsatz
Mittelwertsatz < Differentiation < Funktionen < eindimensional < reell < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Differentiation"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

Mittelwertsatz: Anwendung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:28 Do 22.03.2012
Autor: hubbel

Aufgabe
Sei n [mm] \in \IN [/mm] und a [mm] \in \IR. [/mm] Zeigen Sie mit Hilfe des Mittelwertsatzes der Differentialrechnung, dass die Gleichung [mm] ax^{n+2}-x^n+1=0 [/mm] höchstens 4 reelle Lösungen hat.

Kann die Defintion des MWS, aber habe keine Ahnung, wie ich ihn anwende:

Seien und a,b [mm] \in \IR, [/mm] a<b und [mm] f:[a,b]->\IR [/mm] eine stetige Funktion, die in (a,b) differenzierbar ist. Dann ex. [mm] \epsilon \in [/mm] (a,b) mit [mm] f'(\epsilon)=\bruch{f(b)-f(a)}{b-a}. [/mm]

Ich versuche mich mal am Anfang:

[mm] f'(x)=(n+2)ax^{n+1}-nx^{n-1} [/mm]

[mm] f'(\epsilon)=(n+2)a\epsilon^{n+1}-n\epsilon^{n-1} [/mm]

Ich verstehe aber nicht, wie ich das "=0" zu werten habe.

        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:50 Do 22.03.2012
Autor: abakus


> Sei n [mm]\in \IN[/mm] und a [mm]\in \IR.[/mm] Zeigen Sie mit Hilfe des
> Mittelwertsatzes der Differentialrechnung, dass die
> Gleichung [mm]ax^{n+2}-x^n+1=0[/mm] höchstens 4 reelle Lösungen
> hat.
>  Kann die Defintion des MWS, aber habe keine Ahnung, wie
> ich ihn anwende:
>  
> Seien und a,b [mm]\in \IR,[/mm] a<b und="" <span="" class="math">[mm]f:[a,b]->\IR[/mm] eine stetige
> Funktion, die in (a,b) differenzierbar ist. Dann ex.
> [mm]\epsilon \in[/mm] (a,b) mit
> [mm]f'(\epsilon)=\bruch{f(b)-f(a)}{b-a}.[/mm]

Den Mittelwertsatz brauchst du hier noch nicht.

>  
> Ich versuche mich mal am Anfang:
>  
> [mm]f'(x)=(n+2)ax^{n+1}-nx^{n-1}[/mm]

Daraus folgt, dass die Funktion f nur einige wenige lokale Extremstellen haben kann. Für welche x ist diese Ableitung Null?
(Bedenke: Wenn die Funktion [mm]f(x)=ax^{n+2}-x^n+1[/mm] fünf Nullstellen hätte, müssten dazwischen einige lokale Extremstellen liegen.)
Gruß Abakus

>  
> [mm]f'(\epsilon)=(n+2)a\epsilon^{n+1}-n\epsilon^{n-1}[/mm]
>  
> Ich verstehe aber nicht, wie ich das "=0" zu werten habe.

</b>

Bezug
                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:56 Do 22.03.2012
Autor: hubbel

Ableitung=0 bedeutet doch, dass in Extremwert vorliegt, ich verstehe noch nicht ganz, wie ich das für den Mittelwertsatz benötige, aber das klärt sich sicherlich.

Die Ableitung ist aufjedenfall 0 für x=0. Die anderen Fälle hängen von n ab.

Bezug
                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:56 Do 22.03.2012
Autor: Blech

Hi,

$ [mm] f'(x)=(n+2)ax^{n+1}-nx^{n-1} [/mm] = [mm] x^{n-1}((n+2)ax^2-n)$ [/mm]

Der erste Faktor hat eine Nst, der zweite maximal 2, also hat die Ableitung höchstens 3 Nullstellen. Daraus folgt dann, daß f höchstens 3 Extremstellen hat.

Wieviele Nullstellen kann ein Polynom mit 3 Extremstellen höchstens haben? Hier kommt der Mittelwertsatz rein.

ciao
Stefan

Bezug
                                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:56 Do 22.03.2012
Autor: hubbel

4 Stück, das sehe ich ein. Aber wie wende ich den Satz nun an?

Bezug
                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:37 Fr 23.03.2012
Autor: Marcel

Hallo,

> 4 Stück, das sehe ich ein. Aber wie wende ich den Satz nun
> an?

nimm' an, die Funktion hätte doch mehr als 4 Nullstellen. Dann hat sie mindestens 5 Nullstellen, wir nehmen also 5 solcher her, die sollen [mm] $x_j$ ($j=1,2,3,4,5\,$) [/mm] heißen und ohne Einschränkung gelte
[mm] $$x_1 [/mm] < [mm] x_2 [/mm] < [mm] x_3 [/mm] < [mm] x_4 [/mm] < [mm] x_5\,.$$ [/mm]

Nach dem MWS finden wir zunächst ein [mm] $\xi_1$ [/mm] mit [mm] $x_1 [/mm] < [mm] \xi_1 [/mm] < [mm] x_2$ [/mm] mit
[mm] $$f'(\xi_1)=\frac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1}\,.$$ [/mm]

Warum gilt nun [mm] $f'(\xi_1)=0$? [/mm]

Analog finden wir ein [mm] $\xi_2$ [/mm] mit [mm] $x_2 [/mm] < [mm] \xi_2 [/mm] < [mm] x_3$ [/mm] und
[mm] $$f'(\xi_2)=\frac{f(x_3)-f(x_2)}{x_3-x_2}\,.$$ [/mm]

(Insbesondere gilt also [mm] $\xi_1 [/mm] < [mm] \xi_2\,.$) [/mm]

Denke mal weiter... Wieviele (paarweise verschiedene) [mm] $\xi_j$ [/mm] mit [mm] $f'(\xi_j)=0$ [/mm] erhalten wir demnach (mindestens)? Wozu steht das im Widerspruch?

Gruß,
Marcel

Bezug
                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:53 Fr 23.03.2012
Autor: hubbel

[mm] f'(\xi_1)=0 [/mm]

Das hatten wir als Satz von Rolle, die gilt nur für den Fall wenn [mm] f(x_2)-f(x_1)=0 [/mm]

Wir erhalten dann doch 4 paarweise verschiedene [mm] \xi. [/mm] Wozu das im Widerspruch steht fällt mir nicht ein.

Bezug
                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:16 Fr 23.03.2012
Autor: Marcel

Hallo,

> [mm]f'(\xi_1)=0[/mm]
>  
> Das hatten wir als Satz von Rolle, die gilt nur für den
> Fall wenn [mm]f(x_2)-f(x_1)=0[/mm]

nein (also den Satz von Rolle gibt's und mit dem beweist man auch den MWS, aber der wird hier nicht mehr direkt benutzt).

Wenn [mm] $x_j$ [/mm] ($j=1,2,3,4,5$) Nullstellen sind, dann haben wir [mm] $f(x_j)=0$ [/mm] ($j=1,2,3,4,5$).
  
Nach dem MWS finden wir (kurzgefasst)
[mm] $$x_1 [/mm] < [mm] \xi_1 [/mm] < [mm] x_2 [/mm] < [mm] \xi_2 [/mm]  < [mm] x_3 [/mm] < [mm] \xi_3 [/mm] < [mm] x_4 [/mm] < [mm] \xi_4 [/mm] < [mm] x_5$$ [/mm]
mit
[mm] $$f'(\xi_j)=\frac{f(x_{j+1})-f(x_{j})}{x_{j+1}-x_{j}}\;\;\;(j=1,2,3,4)\,.$$ [/mm]

Und jetzt benutze mal die Erkenntnis(se) aus dem blaumarkierten Satz!

> Wir erhalten dann doch 4 paarweise verschiedene [mm]\xi.[/mm] Wozu
> das im Widerspruch steht fällt mir nicht ein.

Was gilt denn dann für [mm] $f'(\xi_j)$ [/mm] ($j=1,2,3,4$)?

Gruß,
Marcel

Bezug
                                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 02:02 Fr 23.03.2012
Autor: hubbel

Der Groschen fällt nicht...

Der Quotient zeigt ja die Steigung, die Steigung einer Sekante zwischen 2 Nullstellen ist doch gleich 0.

Wir hätten dann:

[mm] f'(\xi)=0 [/mm]

Somit hätten wir doch 4 verschiedene Hochpunkte oder?

Bezug
                                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 05:20 Fr 23.03.2012
Autor: angela.h.b.


> Wir hätten dann:
>  
> [mm]f'(\xi)=0[/mm]

Hallo,

arbeite genauer!
Falls Du wirklich Mathe studierst, gibt's keinen Raum für Schlampereien, und umso weniger Durchblick man hat, desto genauer muß man es nehmen. Man möchte sich ja schließlich nicht selbst durcheinanderbringen.

Wir hätten dann 4 paarweise verschiedene [mm] \xi_i,\quad [/mm] i=1,2,3,4
mit [mm] f'(\xi_i)=0. [/mm]

Und weiter? Was hattest Du zuvor festgestellt bei der Untersuchung der 1.Ableitung?
Du solltest das, was bisher getan wurde, nochmal rekapitulieren...

>  
> Somit hätten wir doch 4 verschiedene Hochpunkte oder?

Nein. Es ist doch nicht überall, wo die 1.Ableitung=0 ist, ein Hochpunkt!

LG Angela


Bezug
                                                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:31 Fr 23.03.2012
Autor: hubbel

Wir hatten festgestellt, dass die Ableitung maximal 3 Nullstellen hat und f(x) somit maximal 4 Hochpunkte. Aber wir haben ja in dem Fall nicht 4 sondern 5 angenommen.

Bezug
                                                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:38 Fr 23.03.2012
Autor: fred97


> Wir hatten festgestellt, dass die Ableitung maximal 3
> Nullstellen hat und f(x) somit maximal 4 Hochpunkte.


Lass doch das Gelabere mit den "Hochpunkten"


> Aber
> wir haben ja in dem Fall nicht 4 sondern 5 angenommen.

Nochmal von vorne.

Wir haben [mm] f(x)=ax^{n+2}-x^n+1 [/mm] und sollen zeigen, dass f höchstens 4 reelle Nullstellen hat.

Wir nehmen an, dass f   5 oder mehr reelle Nullstellen hat. Der Satz von Rolle zeigt dann, dass die Ableitung f'   4 oder mehr reelle Nullstellen haben muß.

Das ist aber ein Widerspruch, denn f' hat nur 3 Nullstellen.

Fertig !

FRED


Bezug
                                                                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:05 Fr 23.03.2012
Autor: hubbel

Warum zeigt dies der Satz von Rolle? Der gillt doch nur, wenn die Funktionswerte gleich sind oder nicht?

Bezug
                                                                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:44 Fr 23.03.2012
Autor: leduart

Hallo
es wird Zeit, dass DU zusammenfasst, was du hast!
offensichtlich hast du völlig den Übeeblick verloren!

und wenn die Funktionswerte 0 sind, dann sind sie doch gleich?
gruss leduart

Bezug
                                                                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:48 Fr 23.03.2012
Autor: Marcel

Hallo,

> Warum zeigt dies der Satz von Rolle?

der spielt hier nicht wirklich eine Rolle - Du hast es verpatzt, wir waren doch beim Mittelwertsatz. ( Vielleicht kommen ja Reime besser bei Dir an? ^^ )

> Der gillt doch nur,
> wenn die Funktionswerte gleich sind oder nicht?

Wie gesagt: MWS anwenden:
[mm] $$f'(\xi_j)=\frac{f(x_{j+1})-f(x_j)}{x_{j+1}-x_j}\;\;\;(j=1,2,3,4)\,.$$ [/mm]

Das kannst Du jetzt alles nochmal nachlesen (wo liegen die [mm] $\xi_j\,,$ [/mm] wie sind die [mm] $x_j$ [/mm] sortiert und was gilt für alle [mm] $f(x_j)\ldots$). [/mm] Und wie Leduart schon meinte:
Du hast den Überblick verloren - also sinnvoll ist es für Dich daher:
Alle Erkenntnisse kompakt zusammenfassen!

Gruß,
Marcel

Bezug
                                                                                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:33 Fr 23.03.2012
Autor: hubbel

Ja, ok, das stimmt.

Aber um ehrlich zu sein, bin ich auch schon bei der Sache mit den 5 Nullstellen ausgestiegen, warum wir das einfach so annehmen.

[mm] f'(x)=(n+2)ax^{n+1}-nx^{n-1} [/mm] = [mm] x^{n-1}((n+2)ax^2-n) [/mm]

Ich sehe ein, die Aleitung kann maximal 3 Nullstellen haben, somit hat f(x) maximal 3 Extremwerte. Ergo 4 Nullstellen maximal.

Dann hat Marcel geschrieben, dass ich annehmen soll, dass f 5 Nullstellen [mm] (x_1, x_2, x_3, x_4, x_5) [/mm] hat. (Wieso ausgerechnet 5 verstehe ich nicht).

Nach dem MWS finden wir ein [mm] f'(\xi_i), [/mm] sprich einen Punkt, der die gleiche Steigung hat, wie die Sekante zwischen [mm] x_i [/mm] und [mm] x_{i+1}. [/mm]

Dann kam die Frage auf, warum [mm] f'(\xi_1)=0 [/mm] ist und das weiß ich leider nicht.

Bei 5 Nullstellen hatten wir 4 paarweise verschiedene [mm] \xi_i. [/mm]

Ich hoffe ich habe den Kern soweit zusammengefasst.

Bezug
                                                                                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:14 Fr 23.03.2012
Autor: Marcel

Hallo,

> Ja, ok, das stimmt.
>  
> Aber um ehrlich zu sein, bin ich auch schon bei der Sache
> mit den 5 Nullstellen ausgestiegen, warum wir das einfach
> so annehmen.
>  
> [mm]f'(x)=(n+2)ax^{n+1}-nx^{n-1}[/mm] = [mm]x^{n-1}((n+2)ax^2-n)[/mm]
>  
> Ich sehe ein, die Aleitung kann maximal 3 Nullstellen
> haben, somit hat f(x) maximal 3 Extremwerte. Ergo 4
> Nullstellen maximal.

dass [mm] $f\,$ [/mm] maximal 4 Nullstellen hat, wenn die Ableitung maximal 3 hat,  behauptest Du einfach mal so. Das erscheint Dir anscheinend so klar, dass es keines Beweises bedarf. Aber selbst, wenn es Dir klar ist, kannst Du es nur als klar durchgehen lassen, wenn Du es auch beweisen kannst (mir ist das auch vollkommen klar, dass das so sein muss - trotzdem weiß ich, dass es eines Beweises bedarf und ich kann es beweisen!). Was wir hier eigentlich machen (wollen), ist, die folgende Aussage zu beweisen:
A) Wenn [mm] $f'\,$ [/mm] höchstens 3 Nullstellen hat, dann kann [mm] $f\,$ [/mm] auch nicht mehr als 4 Nullstellen haben.
  
Allerdings kannst Du dabei nicht annehmen, dass jede Nullstelle von $f'$ auch Extremstelle von [mm] $f\,$ [/mm] ist - sie kann es sein, aber sie muss es nicht sein. Wenn aber [mm] $f\,$ [/mm] an der Stelle [mm] $x_0$ [/mm] ein Extremstelle hat, dann ist [mm] $f'(x_0)=0\,.$ ($f\,$ [/mm] ist ja auf ganz [mm] $\IR$ [/mm] definiert!)
Das sagt aber bisher nur: Weil $f'$ höchstens 3 Nullstellen hat, kann [mm] $f\,$ [/mm] höchstens [mm] $3\,$ [/mm] Extremstellen haben. (Soweit sind Dir die Aussagen auch klar, denke ich!)
"Anschaulich" erscheint es klar, dass dann [mm] $f\,$ [/mm] auch nur [mm] $4\,$ [/mm] Nullstellen haben kann, aber das ist kein Beweis.

> Dann hat Marcel geschrieben, dass ich annehmen soll, dass f
> 5 Nullstellen [mm](x_1, x_2, x_3, x_4, x_5)[/mm] hat. (Wieso
> ausgerechnet 5 verstehe ich nicht).

Wir wollen die Aussage A) beweisen - bzw. deren Kontraposition:
Wenn [mm] $f\,$ [/mm] echt mehr als 4 Nullstellen hat, dann hat aber [mm] $f'\,$ [/mm] auch echt mehr als 3 Nullstellen.

Dann beginnt der Beweis dieser Aussage:
Wenn [mm] $f\,$ [/mm] mehr als 4 Nullstellen hat, dann gibt es schonmal o.E. [mm] $x_1 [/mm] < [mm] x_2 [/mm] < [mm] x_3 [/mm] < [mm] x_4 [/mm] < [mm] x_5$ [/mm] mit [mm] $f(x_j)=0$ [/mm] ($j=1,2,3,4,5$).
  
Ist's jetzt klarer, was wir warum machen? Wir betreiben Mathematik, da gibt's das nicht: "Anschaulich sehen wir anhand einiger Skizzen, dass, wenn [mm] $f'\,$ [/mm] höchstens 3 Nullstellen, und damit [mm] $f\,$ [/mm] höchstens 3 Extremstellen hat, dann [mm] $f\,$ [/mm] auch nicht mehr als 4 Nullstellen haben kann."

Diese Aussage bedarf eines Beweises!!

> Nach dem MWS finden wir ein [mm]f'(\xi_i),[/mm] sprich einen Punkt,
> der die gleiche Steigung hat, wie die Sekante zwischen [mm]x_i[/mm]
> und [mm]x_{i+1}.[/mm]
>  
> Dann kam die Frage auf, warum [mm]f'(\xi_1)=0[/mm] ist und das weiß
> ich leider nicht.

Wenn [mm] $f(x_2)=0\,,$ $f(x_1)=0$ [/mm] und [mm] $x_2-x_1 [/mm] > 0$ und
[mm] $$f'(\xi_1)=\frac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1}\,,$$ [/mm]
was steht denn dann rechterhand, wenn Du das alles eingesetzt hast?
  

> Bei 5 Nullstellen hatten wir 4 paarweise verschiedene
> [mm]\xi_i.[/mm]
>  
> Ich hoffe ich habe den Kern soweit zusammengefasst.

Nicht ganz. Du verlierst kein Wort mehr über den MWS oder darüber, wo die [mm] $\xi_j$ [/mm] liegen und wie die [mm] $x_j$ [/mm] angeordnet sind... und was für [mm] $f(x_j)$ [/mm] gilt.

Aber naja: Ein bisschen hast Du schon zusammengefasst! Aller Anfang ist halt schwer... vielleicht klappt's besser, wenn Du Dir obiges nochmal genau anguckst (warum schonmal [mm] $f'(\xi_1)=0$ [/mm] gilt).

Gruß,
Marcel

Bezug
                                                                                                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:20 Fr 23.03.2012
Autor: hubbel

Ich blick nicht durch...

[mm] f'(\xi_i)=0 [/mm] sehe ich nun ein, da da [mm] f(x_i)=0 [/mm] ist.

Um ehrlich zu sein, bin ich jetzt so verwirrt, dass ich nicht mal mehr weiß, was ich fragen soll und wo ich hin will.

Bezug
                                                                                                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:49 Fr 23.03.2012
Autor: leduart

Hallo
Vielleicht machst du dir erst mal klar, dass du einen Widerspruchsbeweis machst:
angenommen f hat mehr aals 4 Nst, also mindestens 5:

dann folgt daraus mit Hilfe de MWS f' hat mehr als 3 Nst.

das ist aber falsch, also ist die Annahme mehr als 4 Nst falsch.
das ist die Struktur deines Beweises durch Widerspruch.
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:38 Fr 23.03.2012
Autor: hubbel

Die Idee verstehe ich, aber wie beginne ich?

Bezug
                                                                                                                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:08 Sa 24.03.2012
Autor: leduart

Hallo
indem du alle posts nochmal genau durchliest, das wichtigste rausschreibst -wirklich- und es dann zusammensetzt. Es steht wirklich alles schon da.
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:28 Sa 24.03.2012
Autor: hubbel

Ok, angenommen f hat 5 Nullstellen:

[mm] x_1 [/mm] bis [mm] x_5. [/mm]

Dann gilt:

[mm] f'(\xi_1)=\bruch{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1}=0 [/mm]
[mm] f'(\xi_2)=\bruch{f(x_3)-f(x_2)}{x_3-x_2}=0 [/mm]
[mm] f'(\xi_3)=\bruch{f(x_4)-f(x_3)}{x_4-x_3}=0 [/mm]
[mm] f'(\xi_4)=\bruch{f(x_5)-f(x_4)}{x_5-x_4}=0 [/mm]

Sprich, ich hätte 4 Nullstellen in der Ableitung:

[mm] f'(x)=(n+2)ax^{n+1}-nx^{n-1} [/mm] = [mm] x^{n-1}((n+2)ax^2-n) [/mm]

Dies ist aber ein Widerspruch dazu, da die Ableitung, wie man sieht maximal 3 Nullstellen hat.

=> f kann maximal 4 Nullstellen haben.

Dass die Gleichung nur 3 Nullstellen hat, lasse ich so mal unbewiesen stehen und setzte es als bekannt vorraus.

Kann ich dies so beweisen?

Bezug
                                                                                                                                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:11 Sa 24.03.2012
Autor: leduart

Hallo
am Anfang solltest du sagen: Beweis durch Widerspruch:
angenommen f hat mehr als 4, also mindests 5 Nullstellen:
der rest ist richtig. dass f' nur die Nullstelle 0 und max. 2 reelle Lösungen der qu. gl hat sollte man dazusagen

warum ging dies jetzt erst nach gutem Zureden? warum liest du posts. mit denen sich mehrere leute viel mühe geben nicht gleich gründlich, z.B. indem du jeweils das wichtigste rausschreibst und wirklich drüber nachdenkst? das gilt auch für andee deiner threads, die dadurch viel zu lange und z.t. repetitiv werden!
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:16 Sa 24.03.2012
Autor: hubbel

Ok, danke.

Ich glaube das anscheidende Problem war, dass ich mir die Sachen Abends immer angesehen habe und da wohl zu unkonzentriert war. Bin auch gar nicht auf die Idee mit dem Widerspruchsbeweise gekommen. Sollte ich irgendjemanden verärgert haben, tut es mir Leid, aber ich brauche immer etwas länger bis es Klick macht.

Bezug
                                                                                                                                                                                        
Bezug
Mittelwertsatz: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:16 So 25.03.2012
Autor: Marcel

Hallo hubbel,

> Ok, danke.
>  
> Ich glaube das anscheidende Problem war, dass ich mir die
> Sachen Abends immer angesehen habe und da wohl zu
> unkonzentriert war. Bin auch gar nicht auf die Idee mit dem
> Widerspruchsbeweise gekommen. Sollte ich irgendjemanden
> verärgert haben, tut es mir Leid, aber ich brauche immer
> etwas länger bis es Klick macht.

nur, dass Du Dir keine Sorgen machst: Verärgert bin ich nicht (anstrengend fand' ich's schon, da muss ich ehrlich sein). Aber ich bin privat ein wenig im Stress, also nicht wundern, wenn ich mal ein paar Wochen pausiere - hat nichts mit Dir zu tun!

Gruß,
Marcel

Bezug
                                                                                
Bezug
Mittelwertsatz: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:31 Fr 23.03.2012
Autor: Marcel

Hallo,

> > Somit hätten wir doch 4 verschiedene Hochpunkte oder?
> Nein. Es ist doch nicht überall, wo die 1.Ableitung=0 ist,
> ein Hochpunkt!

@hubbel: mal ergänzend: Es muss noch nichtmal eine Extremstrelle vorliegen, wenn die Ableitung verschwindet. Das ist ja nur eine notwendige Bedingung dafür, dass eine Extremstelle vorliegt!!

Gruß,
Marcel

Bezug
        
Bezug
Mittelwertsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:15 Fr 23.03.2012
Autor: leduart

Hallo
sieh dir mal die Nullstellen von f' an, wieviele sind das?
Gruss leduart

Bezug
                
Bezug
Mittelwertsatz: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 00:20 Fr 23.03.2012
Autor: hubbel

Wie Blech mir schon erklärt hat, maximal 3 Stück und dadurch Maximal 4 Nullstellen von f(x).

Bezug
        
Bezug
Mittelwertsatz: Sätze sind KEINE Def.!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:42 Fr 23.03.2012
Autor: Marcel

Hallo,

> Sei n [mm]\in \IN[/mm] und a [mm]\in \IR.[/mm] Zeigen Sie mit Hilfe des
> Mittelwertsatzes der Differentialrechnung, dass die
> Gleichung [mm]ax^{n+2}-x^n+1=0[/mm] höchstens 4 reelle Lösungen
> hat.
>  Kann die Defintion des MWS, aber habe keine Ahnung, wie
> ich ihn anwende:

ich wiederhole mich:
Sätze sind keine Definitionen!!
In einer Vordiplomsprüfung hättest Du echt Probleme bekommen, wenn Du solche Aussagen gemacht hättest.
  
Sag' meinetwegen: "Ich kann den Mittelwertsatz formulieren!" oder sowas...

Gruß,
Marcel

Bezug
                
Bezug
Mittelwertsatz: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 00:46 Fr 23.03.2012
Autor: hubbel

Alles klar, danke für den Hinweis, habe beim Schreiben schon daran gedacht, aber habe es dann doch nicht mehr umformuliert.

Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Differentiation"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


^ Seitenanfang ^
www.vorhilfe.de