de-CH
utf-8
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Fixpunkte bestimmen
fp-01-01
set
2000
randRangeExclude(-8, 8, [-1,0,1] ) randRangeExclude(-8, 8, [-1,0,1] )
randRangeExclude(-8, 8, [-1,0,1] )

Bestimmen Sie die Fixpunkte der Funktion f mit f(x) = Cx^3 - (A+B)*C x^2 + A*B*C+1x.

A
B
0
{\color{blue}\widetilde x_{1}} =
{\color{red}\widetilde x_{2}} =
{\color{black}\widetilde x_{3}} =

Für einen Fixpunkt \widetilde x gilt f (\widetilde x) = \widetilde x.

Das heisst hier, die Lösungen der Gleichung f(\widetilde x) = C\widetilde x^3 - (A+B)*C \widetilde x^2 + A*B*C +1 \widetilde x = \widetilde x zu finden.

Diese vereinfacht sich zu C\widetilde x (\widetilde x^2 - (A+B) \widetilde x + A*B) = 0. Damit ist \widetilde x = 0 ein Fixpunkt.

Die beiden weiteren Fixpunkte \neq 0 sind die Nullstellen der Klammer.

Die Lösungen der quadratischen Gleichung q(x) = x^2 +-A-B x +A*B = 0 finden wir dann direkt mit Vieta:

Für x^2 +-A-B x +A*B = (x - {\color{blue}x_1}) (x - {\color{red}x_2}) gelten {\color{blue}x_1} + {\color{red}x_2} = {\color{orange}A+B} und {\color{blue}x_1} \cdot {\color{red}x_2} = {\color{teal}A*B}.

Damit haben wir {\color{blue}\widetilde x_1} = A und {\color{red}\widetilde x_2} = B.