Konstante für Funktion gesucht

Hallo,

sry ich habe schon wieder eine Frage :frowning:
Diesmal geht es um eine vorgegebene Funktion bei der „noch Variablen“ so angepasst werden sollen, dass sie drei verschiedene Eigenschaften erfüllen, die ersten zwei habe ich schon.

Hier die Funktion

f(x)= u*(x+2)

für x
f(x)= v*x^2-2x-v

für x > 0

Jetzt die Eigenschaften:
Falls möglich, wähle die Konstanten u und v so, dass f

(1) stetig, aber nicht differenzierbar ist,
(2) differenzierbar, aber nicht stetig ist,
(3) stetig und differenzierbar ist.

Für die (1) habe ich folgendes gewählt.
Eine Funktion ist genau dann stetig aber nicht diff.bar wenn die Funktion einen „knick“ hat wie z.B. bei der Betragsfunktion

=> u=1 und v=-2

Für die (2) habe ich folgendes.
eine Funktion muss mindestens stetig sein um diff.bar zu sein

=> u und v kann man keinen Konstanten Wert zuteilen, sodass diese eigenschaft erfüllt ist.

Jetzt zu meinem Problem, wie in (1) schon beschrieben darf eine Funktion keinen knick haben und muss stetig sein um diff.bar zu sein d.h. die Steigung der linearen Funktion muss die gleiche sein wie von der quadratischen Funktion und beide Funktionen müssen nahtlos ineinander übergehen, wie mache ich dass?

Ich dachte ich setzte einige Zahlen ein und leite dies funktionen dann ab, so erhalte ich die verschiedenen Steigungen aber mein Problem ist, wenn ich die gleiche steigung habe, dann springt die Funktion.

Jetzt habe ich eine Idee wie es sein kann, wenn ich aber eine quad. gleichung ableite erhalte ich doch die lineare Funktion dazu, d.h. nehmen wir an ich setzte für u = -2 und für v = 4 ein

=>f(x) =-2*(x+2) für x

Hallo.

Schonmal vorab: Bei mir ist das etwas länger her, deshalb ohne Garantie auf Korrektheit… :wink:

Jetzt zu meinem Problem, wie in (1) schon beschrieben darf
eine Funktion keinen knick haben und muss stetig sein um
diff.bar zu sein d.h. die Steigung der linearen Funktion muss
die gleiche sein wie von der quadratischen Funktion und beide
Funktionen müssen nahtlos ineinander übergehen, wie mache ich
dass?

Ich hab da folgende Überlegung:
Damit die nahtlos ineinander übergehen, müssen die Funktionswerte im Punkt x=0 gleich sein.
Und ebenfalls im Punkt x=0 müssen beide Funktionen die gleiche Steigung haben.

Es muss also für x=0 gelten:
u*(x+2) = v*x^2-2x-v
=> 2u = -v I

Und für die Steigungen, also Ableitungen:
u = vx-2
=> u = -2 [Da dies ja für x=0 gelten muss]

In I eingesetzt:
v = 4

Die Bedinungen sind also für u=-2 und v=4 erfüllt.

Sebastian.

Hallo Sebastian,

danke schön für deine schnelle und tolle Antwort.

Einen Schritt versteh ich jedoch noch nicht ganz und hier weiß ich nicht was mit dem „I“ gemeint ist

Es muss also für x=0 gelten:
u*(x+2) = v*x^2-2x-v
=> 2u = -v I

Auf 2u = -v komm ich auch.

Hier der Schritt den ich nicht verstehe:
Und für die Steigungen, also Ableitungen:
u = vx-2
=> u = -2 [Da dies ja für x=0 gelten muss]

wie kommst du auf u = vx-2

Wenn ich „u*(x+2)“ ableite erhalte ich, „u“ das versteh ich noch.
Aber wenn ich „v*x^2-2x-v“ ableite ergibt dass dann nicht, 2vx-2.
Stimmen würde es aber trotzdem, da für x=0 eingesetzt wird und dieser Teil so oder so 0 wird.

Danke nochmal für deine schnelle Antwort,

Gruß Matthias

Hallo.

Einen Schritt versteh ich jedoch noch nicht ganz und hier weiß
ich nicht was mit dem „I“ gemeint ist

Ich wollte damit die Gleichung benennen, damit ich später schreiben kann „Einsetzen in I“… Ursprünglich war das I mal weiter abgesetzt, aber da sind ein paar Leerzeichen gekürzt worden…

Hier der Schritt den ich nicht verstehe:
Und für die Steigungen, also Ableitungen:
u = vx-2
=> u = -2 [Da dies ja für x=0 gelten muss]

wie kommst du auf u = vx-2

Durch einen simplen Flüchtigkeitsfehler, richtig ist natürlich u = 2vx-2, wie du schon bemerkt hast.

Wenn ich „u*(x+2)“ ableite erhalte ich, „u“ das versteh ich
noch.
Aber wenn ich „v*x^2-2x-v“ ableite ergibt dass dann nicht,
2vx-2.

Doch, ergibt es. Wollte nur mal testen, ob du nachrechnest… :wink:
Ne, war ein Fehler von mir, hab die 2 komplett vergessen.

Stimmen würde es aber trotzdem, da für x=0 eingesetzt wird und
dieser Teil so oder so 0 wird.

Genau.

Sebastian.

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Hallo Sebastian,

danke schön für deine Hilfe. :smile:

Liebe Grüße Matthias