1. Wir haben die Funktion gegeben: $g(x) = x^3 - 2x^2 + x$.
2. Ziel ist es, die Funktion zu analysieren, z.B. Nullstellen, Extremstellen und Verhalten zu bestimmen.
3. Zuerst bestimmen wir die Nullstellen, indem wir $g(x) = 0$ setzen:
$$x^3 - 2x^2 + x = 0$$
4. Faktorisiere $x$ aus:
$$x(x^2 - 2x + 1) = 0$$
5. Die Klammer ist eine quadratische Form, die wir weiter faktorisieren:
$$x(x - 1)^2 = 0$$
6. Daraus folgen die Nullstellen:
$$x = 0 \quad \text{oder} \quad x = 1$$
7. Nun bestimmen wir die erste Ableitung, um die Extremstellen zu finden:
$$g'(x) = 3x^2 - 4x + 1$$
8. Setze $g'(x) = 0$:
$$3x^2 - 4x + 1 = 0$$
9. Löse die quadratische Gleichung mit der Mitternachtsformel:
$$x = \frac{4 \pm \sqrt{(-4)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 1}}{2 \cdot 3} = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 12}}{6} = \frac{4 \pm 2}{6}$$
10. Die Lösungen sind:
$$x_1 = \frac{4 - 2}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$$
$$x_2 = \frac{4 + 2}{6} = \frac{6}{6} = 1$$
11. Bestimme die Art der Extremstellen mit der zweiten Ableitung:
$$g''(x) = 6x - 4$$
12. Berechne $g''(x)$ an den kritischen Punkten:
$$g''\left(\frac{1}{3}\right) = 6 \cdot \frac{1}{3} - 4 = 2 - 4 = -2 < 0 \Rightarrow \text{Maximum}$$
$$g''(1) = 6 \cdot 1 - 4 = 2 > 0 \Rightarrow \text{Minimum}$$
13. Zusammenfassung:
- Nullstellen bei $x=0$ und $x=1$
- Maximum bei $x=\frac{1}{3}$
- Minimum bei $x=1$
Das ist die vollständige Analyse der Funktion $g(x) = x^3 - 2x^2 + x$.
Funktion Analyse
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