Zweite Ableitung f´´(x)
Die wichtigsten Zusammenhänge von und tabellarisch zusammengefasst:
x | |||||
Verlauf von | links gekrümmt | WEP | rechts gekrümmt | TEP | links gekrümmt |
0 | 0 | ||||
Verlauf von | oberhalb
der x-Achse |
Nst.
mit Vzw. (x-Achse wird ge-schnitten) |
unterhalb der x-Achse | Nst.
mit Vzw. (x-Achse wird ge-schnitten) |
oberhalb der x-Achse |
Die wichtigsten Zusammenhänge von und tabellarisch zusammengefasst:
x | |||||
Verlauf von | str. m. steigend | HOP | str. m. fallend | TIP | str. m. steigend |
0 | 0 | ||||
Verlauf von | oberhalb
der x-Achse |
Nst.
mit Vzw. (x-Achse wird ge-schnitten) |
unterhalb der x-Achse | Nst.
mit Vzw. (x-Achse wird ge-schnitten) |
oberhalb der x-Achse |
Hoffentlich sind dir jetzt die Zusammenhänge des Graphen mit den Graphen und klar.
Aufgaben, in denen auch der Graph der zweiten Ableitung gezeichnet werden muss, kommen nicht so oft in Prüfungen vor. Sehr viel häufiger sind Berechnungen mit der zweiten Ableitung verlangt.
Berechnung der Wendepunkte und des Krümmungsverhaltens
Die zweite Ableitung beschreibt die Krümmung des Graphen, (also wie sich die Steigung des Graphen ändert:Zuerst steil und dann flacher steigend entspricht z.B. einer Rechtskurve). Das Vorzeichen der zweiten Ableitung gibt an, ob der Graph links- oder rechtsgekrümmt ist.
ist rechtsgekrümmt, wenn | |
ist linksgekrümmt, wenn |
Für alle Schüler, die ein Problem haben mit der Unterscheidung von Rechts- und Linkskrümmung am Graphen:Stell dir vor, du fährst auf dem Graph von links nach rechts:Wenn du ein gedachtes Lenkrad nach rechts drehen würdest, um die Kurve zu durchfahren, ist der Graph rechtsgekrümmt. Müsstest du nach links lenken, wäre die Funktion an dieser Stelle linksgekrümmt.
An der Stelle, wo du von einer Richtung in die andere umlenkst, befindet sich ein Wendepunkt (WEP oder WP). Am Wendepunkt ist die Funktion daher weder rechts- noch linksgekrümmt:Am Wendepunkt ist die Krümmung gleich Null und das Vorzeichen von ändert sich, weil sich an dieser Stelle schließlich die Krümmung von links nach rechts oder umgekehrt ändert!
Wendepunkt:
mit Vorzeichenwechsel von an der Stelle (vergleiche Krümmungstabelle!)
Terrassenpunkt (= Wendepunkt mit waagrechter Tangente):
mit Vorzeichenwechsel von an der Stelle (vergleiche Krümmungstabelle!)
Hinweis:Mit ist immer eine konkrete Zahl gemeint. ist die Zahl, die sich ergibt, wenn man die Gleichung nach x auflöst.