Vertiefung – Bedingungen für Monotonie
Zur Orientierung
Zielsetzung
Wenn man das Verhalten eines Funktionsgraphen – steigt er oder fällt er? – betrachtet, fallen schnell Zusammenhänge zur lokalen Steigung
Fachbegriffe
Wir setzen ein intuitives Verständnis der Begriffe „streng monoton steigend“ und „streng monoton steigend“ voraus. Im Unterkapitel Eigenschaften von Funktionen wurden diese Begriffe in der Erkundung inhaltlich eingeführt und in der Strukturierung auch exakt definiert.
Eine hinreichende Bedingung für strenge Monotonie
Wir gehen nun davon aus, dass Eigenschaften von
Aufgabe 1
Erzeuge den Graphen von
Eigenschaft von (hinreichende Bedingung) | hieraus folgt | Eigenschaft von |
---|---|---|
... | | im Intervall I. |
... | | im Intervall I. |
Zum Herunterladen: monotonie_hinreichend.ggb
Eine notwendige Bedingung für strenge Monotonie
Betrachte hier die umgekehrte Situation, dass die Monotonieeigenschaften von
Aufgabe 2
Erzeuge den Graphen von
Eigenschaft von | hieraus folgt | Eigenschaft von (notwendige Bedingung) |
---|---|---|
im Intervall I. | | ... |
im Intervall I. | | ... |
Zum Herunterladen: monotonie_notwendig.ggb
Ergebnisse sichern
Die Zusammenhänge zwischen Monotonie bei der Ausgangsfunktion und dem Vorzeichen der Ableitungsfunktion haben wir anschaulich und nur ausgehend von einem Beispiel erschlossen. Wir verzichten hier auf formale Beweise. Da wir das hinreichende Kriterium für strenge Monotonie in den weiteren Kapiteln immer wieder benutzen, sichern wir es als wichtiges Ergebnis.
Aufgabe 3
Vervollständige:
Hinreichendes Kriterium für strenge Monotonie (Monotoniesatz)
Wenn
Wenn