Funktionsuntersuchung einer kubischen Funktion
Stell dir vor, du musst die Funktion f(x) = x³ - 7,5x² + 12x + 2,5 komplett untersuchen. Das klingt erstmal kompliziert, aber mit dem richtigen System kriegst du das easy hin!
Als erstes checkst du den Globalverlauf: Die Funktion hat keine Symmetrie und vier Nullstellen. Das ist schon mal wichtig für deine spätere Skizze.
Die Ableitungen sind dein Werkzeug: f'(x) = 3x² - 15x + 12, f''(x) = 6x - 15 und f'''(x) = 6. Diese brauchst du für alle weiteren Berechnungen.
💡 Tipp: Rechne die Ableitungen gleich am Anfang aus - du brauchst sie für Extremstellen UND Wendestellen!
Für die Extremstellen setzt du f'(x) = 0 und löst mit der pq-Formel: Du bekommst x₁ = 1 und x₂ = 4. Dann berechnest du die y-Koordinaten und checkst mit f''(x), ob es Hoch- oder Tiefpunkte sind. Ergebnis: Hochpunkt H(1|8) und Tiefpunkt T(4|-5,5).
Bei Wendestellen setzt du f''(x) = 0: Das gibt dir x = 2,5. Da f'''(x) ≠ 0 ist, hast du wirklich einen Wendepunkt bei W(2,5|1,25). Mit diesen Punkten kannst du jetzt eine saubere Skizze zeichnen!