Wendepunkte (Thema: Analysis)

Von der Rechtsdrehung zur Linksdrehung - und umgekehrt

1. Einleitung


Ein Wendepunkt ist ein Punkt im Graphen, an dem dieser von einer Linksdrehung zu einer Rechtsdrehung wechselt, oder umgekehrt.

Wendepunkt

Angenommen der oben im Bild gezeigte Graph wäre eine Straße und man würde links unten auf dieser Straße ein Auto platzieren, welches in Richtung Wendepunkt fährt (und darüber hinaus), dann müsste der Fahrer zuerst das Lenkrad nach rechts drehen (=>Rechtskurve). Erst am Wendepunkt sollte er beginnen, das Lenkrad nach links zu drehen, um die vor ihm liegende Linkskurve zu "meistern".


2. Finden von Wendepunkten


Um Wendepunkte in einem Graphen zu finden benötigt man die 2. und 3. Ableitung. Bei allen x-Werten, bei denen die 2. Ableitung (also f''(x)) gleich Null ist, da könnte ein Wendepunkt liegen. Um zu überprüfen, ob da auch tatsächlich einer ist, muss man den entsprechenden x-Wert in die 3. Ableitung einsetzen und diese muss ungleich Null sein. Also in der Übersicht:
  • f '' (x) = 0
  • f ''' (x) ungleich 0


Beispiel:

f(x)=x^3+x^2+1

f'(x)=3x^2+2x

f''(x)=6x+2

f'''(x)=6


2. Ableitung (f''(x)) wird gleich Null gesetzt:

0=6x+2 äquivalent -1/3=x


Prüfung über 3. Ableitung:

f'''(-1/3)=6


Bei x=-1/3 liegt also ein Wendepunkt.
Nun muss dieser x-Wert noch in f(x) eingesetzt werden,
um den zugehörigen y-Wert zu erhalten.

f(-1/3) ungefähr 1,074  (= 29/27)

Der Wendepunkt liegt also ungefähr bei (-1/3 | 1,074).
Vergleicht man das mit dem Wendepunkt oben im abgebildeten Graphen kommt dies auch hin
(der abgebildete Graph zeigt die im Beispiel verwendete Funktion).
Um unsere Webseite für Sie optimal zu gestalten und fortlaufend verbessern zu können, verwenden wir Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Weitere Informationen zu Cookies erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung. OK