Bei Extremwertprobleme (auch Optimierungsaufgaben oder Extremwertaufgaben genannt) geht es darum, Prozesse zu optimieren, minimalen oder maximalen Aufwand, Material oder Volumen zu erhalten. Man sucht also eine Funktion, die unser Problem beschreibt und nur noch von einer Variablen abhängt. Wenn unsere Funktion von mehreren Variablen abhängt, müssen Variablen durch Nebenbedingungen so eliminiert werden, dass nur noch eine Variable vorliegt. Wenn z. B. nach maximalen Volumen gefragt wird, ist die Hauptbedingung $V = \dots$. Soll nach minimaler Oberfläche gesucht werden ist die Hauptbedingung $O =\dots$. Die Nebenbedingung enthält Informationen, wie zum Beispiel ein gegebenes Volumen, wenn die Oberfläche minimal bzw. maximal werden soll. Vorgehensweise bei Extremwertaufgaben Hauptbedingung aufstellen: Was soll maximal/minimal werden? Rand- bzw. Nebenbedingung: Angabe im Text! Mathe extremwertaufgaben übungen kostenlos. Nebenbedingung nach einer Variablen umstellen und in Hauptbedingung einsetzen $\Rightarrow$ Zielfunktion. Zielfunktion auf Extremstellen untersuchen.
Alle fehlenden Werte bestimmen. (Randwerte beachten! ) In diesem Themengebiet kommen zwei Aufgabentypen recht häufig vor: Körperaufgaben und umgangssprachlich Punkt auf Graph-Aufgaben. Wir möchten an dieser Stelle zunächst auf den zweiten Aufgabentypen eingehen. Oft ist hier eine Funktion $f(x)$ vorgegeben, die sich in einem beliebigen Quadranten des Koordinatensystems befindet und in der sich ein Dreieck befindet, dessen Höhe und Breite abhängig von der Funktion $f$ ist. Extremwertaufgaben - Mathematikaufgaben und Übungen | Mathegym. Genau so ein Fall wird im folgenden Beispiel behandelt. Beispiel Gegeben sei die Funktion $f(x)$ im ersten Quadranten. Welche Koordinaten muss der Punkt $P$ besitzen, damit der Flächeninhalt des grau schraffierten Dreiecks maximal ist? Hauptbedingung: Unsere Hauptbedingung ist demnach der Flächeninhalt des Dreiecks: \begin{align*} A_\Delta=\frac{1}{2}\cdot g \cdot h \end{align*} Die Nebenbedingung ist in diesem Fall, dass der Punkt $P$ auf dem Funktionsgraphen liegen muss. Das ist eine nützliche Information, denn so können wir die Grundseite $g$ und die Höhe $h$ in der Formel durch die Koordinaten von $P$ ersetzen: Nebenbedingung: g=u \ \ \textrm{und} \ \ h=f(u)=-\frac{1}{6}u^2+4, 5 Anschließend die Nebenbedingung in die Hauptbedingung einsetzen und wir erhalten die Zielfunktion: A_\Delta(u) =\frac{1}{2}\cdot u \cdot\left( -\frac{1}{6}u^2+4, 5 \right) =-\frac{1}{12}u^3+2, 25 u Unsere Zielfunktion ist nur noch abhängig von der Unbekannten $u$.
Berechnen Sie den Wert von $u$, für den die Fläche des Dreiecks maximal ist. Geben Sie die Koordinaten von $P$ und $Q$ an, und berechnen Sie den Inhalt der Fläche. Lösungen Letzte Aktualisierung: 02. Mathe extremwertaufgaben übungen und regeln. 12. 2015; © Ina de Brabandt Teilen Info Bei den "Teilen"-Schaltflächen handelt es sich um rein statische Verlinkungen, d. h. sie senden von sich aus keinerlei Daten an die entsprechenden sozialen Netzwerke. Erst wenn Sie einen Link anklicken, öffnet sich die entsprechende Seite. ↑
Unter Extremwertaufgaben werden alle Aufgaben gefasst, in denen etwas am größten oder am kleinsten werden soll (eine Dreiecksfläche, ein Volumen, ein Abstand). Es gibt zur Zeit mehrere Standardaufgaben von so einer Maximierung (oder Minimierung). Diese Extremwerte werden hier vorgerechnet.
In vielen Abituraufgaben im Fach Mathematik wiederholen sich häufig die Themen und Aufgabenstellungen. Mit Hilfe dieser Zusammenstellung kannst Du dich Thema für Thema auf die Abiturprüfung vorbereiten. Eine Übersicht der Themenbereiche findet man unter Übersicht Themen in Abituraufgaben Dieses Thema kommt in 10 bayerischen Abituraufgaben vor.
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