1. **Problem:** Entscheiden Sie, ob die Aussagen zu Wendestellen für eine dreimal differenzierbare Funktion $f$ richtig oder falsch sind.
2. **Wichtige Regeln:**
- Eine Wendestelle $x_0$ ist ein Punkt, an dem die zweite Ableitung $f''(x)$ ihr Vorzeichen wechselt.
- Für eine Wendestelle gilt: $f''(x_0) = 0$ und $f'''(x_0) \neq 0$ (notwendig für einen echten Vorzeichenwechsel).
- Die erste Ableitung $f'(x)$ kann an einer Wendestelle beliebig sein, muss aber nicht null sein.
3. **Bewertung der Aussagen:**
**a)** "An einer Wendestelle $x_0$ ist $f''(x_0) \neq 0$."
- Falsch. An einer Wendestelle ist $f''(x_0) = 0$.
**b)** "Ist $f'''(x_0) \neq 0$, so ist $x_0$ eine Wendestelle."
- Falsch. $f''(x_0)$ muss auch null sein, sonst ist es keine Wendestelle.
**c)** "An einer Wendestelle $x_0$ ist $f''(x_0) = 0$."
- Richtig. Dies ist eine notwendige Bedingung.
**d)** "An einer Wendestelle wechselt $f'$ das Vorzeichen."
- Falsch. $f'$ muss nicht das Vorzeichen wechseln, nur $f''$.
**e)** "An einer Wendestelle wechselt $f''$ das Vorzeichen."
- Richtig. Das ist die Definition einer Wendestelle.
**f)** "Ist $f''(x_0) = 0$, so kann $x_0$ keine Wendestelle sein."
- Falsch. $f''(x_0) = 0$ ist notwendig, aber nicht hinreichend. Es kann Wendestelle sein, wenn $f''$ das Vorzeichen wechselt.
**g)** "Wechselt an einer Stelle $x_0$ die zweite Ableitung ihr Vorzeichen von '+' nach '-', so ist $x_0$ eine Wendestelle."
- Richtig. Vorzeichenwechsel der zweiten Ableitung definiert Wendestelle.
**h)** "An einer Wendestelle wechselt $f''$ ihr Vorzeichen von '+' nach '-'."
- Falsch. Der Vorzeichenwechsel kann auch von '-' nach '+' sein.
**i)** "Wenn eine Funktion keine Extremstelle hat, so kann sie auch keine Wendestelle haben."
- Falsch. Wendestellen und Extremstellen sind unabhängig.
**j)** "Jede ganzrationale Funktion, die ein lokales Minimum und ein lokales Maximum hat, hat auch eine Wendestelle."
- Richtig. Zwischen Extremstellen gibt es mindestens eine Wendestelle (Satz von Rolle auf $f''$).
**Endergebnis:**
- a) Falsch
- b) Falsch
- c) Richtig
- d) Falsch
- e) Richtig
- f) Falsch
- g) Richtig
- h) Falsch
- i) Falsch
- j) Richtig
Wendestellen Richtig Falsch 7747A5
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