Aufgabenbeispiele von Modellieren

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Extremwertaufgaben (Anwend.)

Beispiel:

Die Summe zweier Zahlen ist -16 . Wie groß muss man die erste Zahl wählen, damit das Produkt der beiden Zahlen größtmöglich wird? Wie groß ist dann dieses Produkt.

Lösung einblenden

1. Weg

y= x 2 -16x

Man erweitert die ersten beiden Summanden ( x 2 -16x ) zu einem 'binomischen Formel'-Term. Dazu teilt man die -16x durch 2x und quadriert diese Ergebnis -8 zu 64. Diese 64 fügt man dann an dritter Stelle in die Summe ein. So erhält man einen Term der Form x² ± 2xb + b², den man mit der binomischen Formel als (x ± b)² schreiben kann. Damit der Funktionsterm aber nicht verändert wird muss man die 64, die man an 3. Stelle eingefügt hat, danach auch wieder abziehen.

= x 2 -16x +64 -64

= x 2 -16x +64 + 1 · ( -64 )

= ( x -8 ) 2 -64

= ( x -8 ) 2 -64

Jetzt kann man den Scheitel leicht ablesen: S(8|-64).


2. Weg

Von x 2 -16x können wir aber über Ausklammern und den Satz vom Nullprodukt sehr leicht die Nullstellen bestimmen.

x 2 -16x = 0
x · ( x -16 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x -16 = 0 | +16
x2 = 16

Aus Symmetriegründen muss der Scheitel genau in der Mitte zwischen den Nullstellen liegen, also S(8|y).

y = 8 2 -168 = 64 -128 = -64

also: S(8|-64).


Für x=8 bekommen wir also mit -64 einen extremalen Wert von x 2 -16x