Hallo ihr,
ich habe eine Frage in Mathe und hoffe ihr könnt mit schnell weiterhelfen, da ich am Dienstag eine Klausur schreibe.
Was ist der Unterschied zwischen einem Sattelpunkt und einer Wendestelle?
wenn die zweite ableitung 0 ist, ist es dann ein sattelpunkt? und wenn die 3. ableitung ungleich 0 ist eine Wendestelle? und was ist wenn die 3. ableitung 0 ist was ist es dann?
ein Sattelpunkt ist eine spezielle Wendestelle.
Die Besonderheit liegt darin, dass die Tangente an dieser Stelle waagerecht, also parallel zur X-Achse verläuft.
Die hinreichenden Bedingungen für einen Sattelpunkt sind:
Die Funktion muss mindestens zweimal stetig differenzierbar sein.
Die ersten beiden Ableitungen müssen 0 sein.
Es muss eine höhere Ableitungen ungleich 0 geben.
Die kleinste Nummer der Ableitung, die an der Stelle ungleich 0 ist, muss ungerade sein.
Positivbeispiel: f(x)=x^5
Die Funktion ist beliebig oft stetig differenzierbar, insbesondere also zweimal stetig differenzierbar.
f’(0)=0, f’’(0)=0
x’’’’’(0)=120
Die kleinste Nummer der Ableitung, die an der Stelle x=0 ungleich 0 ist, ist 5 und damit ungerade.
f(x)=x^5 hat damit an der Stelle x=0 einen Sattelpunkt.
Negativbeispiel: f(x)=x^4
Die Funktion ist beliebig oft stetig differenzierbar, insbesondere also zweimal stetig differenzierbar.
f’(0)=0, f’’(0)=0
x’’’’(0)=24
Die kleinste Nummer der Ableitung, die an der Stelle x=0 ungleich 0 ist, ist 4 und damit gerade.
f(x)=x^4 hat damit an der Stelle x=0 keinen Sattelpunkt.
Ich hoffe, dass ich Ihnen damit helfen konnte und wünsche Ihnen viel Erfolg für Ihre Klausur.
Sattelpunkt ist ein Wendepunkt mit waagerechter Tangente. Im Sattelpunkt und im Wendepunkt sind also die 1. und die 2. Ableitungen gleich 0 und die 3. Ableitung ungleich 0. Falls die 3. Ableitung gleich 0 ist, musst du überprüfen, ob es sich bei der 2. Ableitung um eine Nullstelle mit (ohne) Vorzeichenwechsel handelt. Kein VZW - keine Wendestelle.
Ein Sattelpunkt (=Terrassenpunkt) ist ein Spezialfall eines Wendepunkts.
Um den zu erkennen, berechnest Du zuerst mit f’’(x)=0 die Wendepunkte.
Zur Kontrolle ob Sattelpunkt oder „normaler“ Wendepunkt setzt Du den erhaltenen x-Wert noch in die f’’’(x) ein. Wenn f’’’(x)0, dann handelt es sich tatsächlich um einen Wendepunkt, wenn f’’’(x)=0, dann hast Du einen Sattelpunkt erwischt.
Zur Erklärung: Beim Sattelpunkt geht die Wendetangente parallel zur x-Achse oder ist identisch der x-Achse. D.h. die dritte Ableitung hat als Steigung=0. (Darum die Kontrolle oben ob f’’’(x)=0 oder f’’’(x)0.)
Wenn die 1. bis 3. Ableitung an einer Stelle 0 ist, ist dort ein Sattelpunkt. Ist nur die 2. und die 3. Ableitung 0, ist dort eine Wendestelle. Jeder Sattelpunkt ist also auch eine Wendestelle.
Was ist der Unterschied zwischen einem Sattelpunkt und einer Wendestelle?
Ein Wendepunkt liegt genau dann vor, wenn die Krümmung bzw. 2. Ableitung ihr Vorzeichen wechselt. Dazu muss f’’(x) notwendigerweise Null sein; diese Bedingung ist aber nicht hinreichend. (Z.B. verschwindet für f(x) = x^4 die 2. Ableitung f’’(x) = 12 x^2 bei x=0, trotzdem ist f’’(x) ständig \ge0, also hat die Funktion keinen Wendepunkt.)
Wenn f’’(x)=0 und f’’’(x)\ne0 liegt ein Wendepunkt vor – diese Bedingung ist aber wiederum nicht notwendig. (Beispiel: f(x) = x^5 hat bei x=0 einen Wendepunkt, weil f’’(x) = 20x^3 dort das Vorzeichen wechselt, unabhängig von der Tatsache, dass f’’’(0)=0 ist.)
Ein Sattelpunkt ist ein spezieller Wendepunkt mit horizontaler Tangente, bei dem also zusätzlich f’(x) = 0 ist.
wenn die zweite ableitung 0 ist, ist es dann ein sattelpunkt?
In diesem Fall kann ein Wendepunkt oder auch (wenn zusätzlich die erste Ableitung verschwindet) ein Sattelpunkt vorliegen, das ist aber nicht notwendigerweise so.
und wenn die 3. ableitung ungleich 0 ist eine Wendestelle?
Wenn f’’(x) = 0 und f’’’(x) \ne 0 ist, liegt schon einmal sicher ein Wendepunkt vor, evtl. sogar ein Sattelpunkt, wenn auch noch f’(x) = 0 wäre.
was ist wenn die 3. ableitung 0 ist was ist es dann?
Das kann man leider nicht allgemein sagen. Es kann ein Wende-/Sattelpunkt vorliegen, muss aber nicht.