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In der Abbildung sind der Graph von \(f(x)=0{,}5x^2-4{,}5\) und eine Tangente dargestellt. Die Tangente veranschaulicht den ersten Newton-Schritt zur positiven Nullstelle.
a) Bestimme den dargestellten Startwert \(x_0\) und lies die erste Näherung \(x_1\) ungefähr an der \(x\)-Achse ab.
b) Überprüfe den abgelesenen Wert mit der Newton-Formel.
Denkanstöße
- Wo berührt die Tangente den Funktionsgraphen?
- Welcher Schnittpunkt der Tangente liefert im Newton-Verfahren den nächsten Wert?
- Vergleiche anschließend die rechnerische Näherung mit deiner Ablesung.
Lösung
1. Die Tangente berührt den Graphen bei \(x_0=4\).
2. Ihr Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse liegt ungefähr bei \(x_1\approx3{,}1\).
3. Es gilt \(f'(x)=x\), \(f(4)=3{,}5\) und \(f'(4)=4\).
4. Daher ist \(x_1=4-\frac{3{,}5}{4}=3{,}125\), was die grafische Schätzung bestätigt.
Antwort
a) \(x_0=4\); grafisch \(x_1\approx3{,}1\)
b) \(x_1=3{,}125\)
