Ortskurve bestimmen - Schritt für Schritt
Bei einer Ortskurve verfolgst du, wo die Extrempunkte einer Funktionsschar liegen, wenn sich der Parameter ändert. Das machst du in zwei Hauptschritten: Extrempunkte finden und dann die Ortskurve aufstellen.
Für die Funktion f(x) = ¼x³ - 2ax² mit a > 0 bildest du zuerst die Ableitungen: f'(x) = ¾x² - 4ax und f''(x) = 3/2x - 4a. Mit der notwendigen Bedingung f'(x) = 0 findest du drei kritische Stellen: x₁ = 0, x₂ = 2√a und x₃ = -2√a.
Die hinreichende Bedingung mit der zweiten Ableitung zeigt dir: Bei x = 0 hast du einen Hochpunkt HP(0|0), bei x = ±2√a jeweils Tiefpunkte TP±2√a∣−4a2. Jetzt weißt du genau, wo deine Extrempunkte liegen!
Tipp: Die zweite Ableitung entscheidet: f''(x) < 0 = Hochpunkt, f''(x) > 0 = Tiefpunkt.
Für die Ortskurve wählst du einen Extrempunkt aus, zum Beispiel TP2√a∣−4a2. Du setzt x = 2√a und löst nach dem Parameter auf: a = x²/4. Das setzt du in die y-Koordinate ein und erhältst g(x) = -x²/a als Ortskurve.