18.09.2024
Du möchtest wissen, wie du das Monotonieverhalten einer Funktion bestimmen kannst? Dann bist du hier genau richtig! Das Video auf unserer Seite findet du hier: https://studyflix.de/mathematik/monotonieverhalten-4227
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00:13 Monotonieverhalten bestimmen
02:49 Monotonietabelle
Monotonieverhalten einfach erklärt
Mit dem Monotonieverhalten bestimmst du die Bereiche, in denen der Graph einer Funktion steigt oder fällt. Du kannst die Monotonie berechnen, indem du dir die 1. Ableitung anschaust:
Die Funktion f ist streng monoton steigend, wenn f'(x) größer 0.
Die Funktion f ist streng monoton fallend, wenn f'(x) kleiner 0.
Für den Fall, dass eine Funktion steigt/fällt, zwischendrin aber kurz zum Stillstand kommt, kannst du das Monotonieverhalten einer Funktion f auch noch genauer definieren:
Merke
- f ist monoton steigend, wenn gilt: f'(x) ≥ 0
- f ist monoton fallend, wenn gilt: f'(x) ≤ 0
Aber wie kannst du die Monotonie berechnen?
Monotonieverhalten bestimmen: mit 2. Ableitung
Eine Möglichkeit, das Monotonieverhalten einer Funktion zu berechnen, sieht so aus:
Monotonieverhalten mit 2. Ableitung bestimmen
- Berechne f'(x)
- Bestimme die Nullstellen von f'(x)
- Berechne f“(x)
- Setze die Nullstellen von f'(x) in f“(x) ein. Handelt es sich um Hoch-bzw. Tiefpunkte?
- Interpretiere das Ergebnis
Monotonieverhalten bestimmen: Monotonietabelle
Du findest das Berechnen der Ableitungen lästig? Dann ist die Monotonie Tabelle die passendere Methode für dich, die Monotonie zu berechnen! Denn hier benötigst du nur die 1. Ableitung.
Dafür gehst du wie folgt vor:
- Berechne die f'(x).
- Bestimme die Nullstellen von f'(x).
- Bestimme die Intervalle zwischen den Nullstellen und erstelle die Monotonietabelle.
- Fülle die Tabelle aus, indem du einen Wert aus jedem Intervall in f'(x) einsetzt und das Vorzeichen des Ergebnisses notierst.
- Interpretiere die Vorzeichentabelle.
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monotonieverhalten einer Funktion
bestimmen kannst dann bleib dran du
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Dir einmal diesen Grafen an mit dem
monotonieverhalten beschreibst du wann
der Graf steigt oder fällt um die
Monotonie zu berechnen schaust du dir
immer die erste Ableitung der Funktion
an gilt F von X größer 0 dann ist die
Funktion strengmonoton steigend gilt
dagegen F von X kleiner 0 dann ist die
Funktion strengmonoton
fallend aber wie kannst du das
monotonieverhalten rechnerisch bestimmen
schau dir das direkt an einem Beispiel
an Du möchtest das monotonieverhalten
von der Funktion f vonx = 2x hoch 3- 3x²
bestimmen dazu gehst du folgendermaßen
vor als erstes bildest du die erste
Ableitung der Funktion
das geht hier ganz einfach mit der
Potenz und faktorregel du erhältst F von
X = 6x² -
6x jetzt bestimmst du die Nullstelle in
der ersten Ableitung setze dazu F von x
= 0 und löse nach X auf mit Hilfe der
Mitternachtsformel erhältst du X1 = 0
und x2 = 1 das sind die Extremstellen
des Grafen gut
gemacht jetzt möchtest du herausfinden
ob sich bei deinen Extremstellen um hoch
oder Tiefpunkte handelt wenn du kurz
wiederholen willst was das ist haben wir
dazu ein eigenes Video um hoch oder
Tiefpunkt zu bestimmen brauchst du die
zweite Ableitung von F du bekommst sie
indem du fich noch mal ableitest
f2= 12x -
6 anschließend setzt du die Nullstellen
von F in F2 ein du erhältst F2 von 0 =
-6 und F2 1= 6 ist die zweite Ableitung
negativ wie bei x = 0 hast du einen
Hochpunkt ist F2 positiv wie bei x = 1
hast du einen
Tiefpunkt super jetzt bist du fast am
Ziel du musst deine Ergebnisse nur noch
grafisch interpretieren du weißt dass
der Graf bei x = 0 einen Hochpunkt hat
das bedeutet er steigt bis dahin und
fällt anschließend wieder ab du weißt
außerdem dass dein bei x= 1 einen
Tiefpunkt hat das bedeutet der Graf
fällt nur bis dorthin danach wird er
wieder
steigen gar nicht so schwer
oder wenn du das Berechnen der
Ableitungen lästig findest dann gibt es
auch noch eine praktischere Methode für
dich die
monotoniabelle denn hier benötigst du
nur die erste Ableitung schau dir das
gleich mal an dem Beispiel FX = 2x 3- 6x
an zuerst berechnest du auch hier F von
X das ist 6x² - 6 danach bestimmst du
die Nullstellen von F durch Umformungen
erhältst du X1 = -1 und x2 =
1 jetzt kommt die monotonabelle ins
Spiel dazu schaust du zuerst in welche
Intervalle die Nullstellen den Grafen
unterteilen hier hast du einerseits das
Intervall das von Usus unendlich bis -1
geht das Intervall zwischen den
Nullstellen -1 und 1 und das Intervall
von 1 bis plus
unendlich jetzt füllst du die Tabelle
aus indem du aus jedem Intervall einen
Wert nimmst und ihnen F von X einsetzt
ein Wert aus dem ersten Intervall ist
z.B -2 für F von-2 erhältst du + 18 das
Vorzeichen übernimmst du in deine
Tabelle aus dem Intervall -1 1 kannst du
die 0 nehmen F von 0 -6 deshalb
schreibst du ein Minus in die Tabelle
für das letzte Intervall kannst du die 2
verwenden F von 2 ist + 18 du übernimmst
also das
Plus super du musst deine Tabelle nur
noch
interpretieren das Plus für das
Intervall minus unendlich bis -1 sagt
dir dass der Graf dort steigt im Bereich
zwischen -1 und 1 wird er fallen das
siehst Du am Minus und im Intervall von
1 bis plus unendlich steigt er wieder
super jetzt kennst du dich mit dem
Monotonie Verhalten bestens
aus die Monotonie ist Teil der
Kurvendiskussion bei der du das Aussehen
eines Grafen untersuchst du möchtest
alles Wichtige zur Kurvendiskussion
zusammengefasst haben dann schau dir
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