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Funktionsbestimmung in realen situationen

Frage: Funktionsbestimmung in realen situationen
(16 Antworten)

 
hallo ich muss in mathe ne aufgabe machen
Von einer Garage aus soll eine Auffahrt zur straße angelegt werden.
der höhenunterschied beträgt 1m. Zwischen A und B ist eine waagerechte Stellfläche geplant. die auffahrt soll in B waagerecht beginnen und in D waagerecht in die straße einmünden.
a) beschreiben Sie die auffahrt durch eine ganzrationale funktion niedrigsten grades
b) zwischen b und c beginnt 1m vor C eine 70m hohe Festplatte.
Wird sie überdeckt?
GAST stellte diese Frage am 05.04.2011 - 15:03

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 15:04
also
eine ganzrationale funktion niedrigsten grades wäre doch
ax+b=f(x) oder?

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 15:12
und in meinem lösungsbuch steht:

f´(0) =0
f(0)=0
f(5)=1
f´(5)=0

ansatz: ax³+bx²+cx+d

f(x) -2/125 x³ + 3/25x²


b) f(4)= 112/125 = 0,896 >0,7

die platte wird überdeckt



ich versteh das nicht

wieso ist das eine ganzrationale funktion dritten grades?
und was genau sind die koordinatenpunkte, und wie kommt man da drauf?

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 19:26
"also eine ganzrationale funktion niedrigsten grades wäre doch
ax+b=f(x) oder?"

polynom vom niedrigsten grad hat die form f(x)=c, c aus R.
allerdings kriegst du die bedingung weder durch so eine konstante funktion hin, noch durch ein polynom grad 1 (das kann man sich einfach überlegen, z.b.: polynom vom grad 1 hat NIRGENDWO die steigung 0)

zu den bedingung:
f(0)=0 ist willkürlich (legt koordinatenurpsrung fest)
da B eine hor. entfernung von 5m (nehme ich an) von A hat, muss dann f(5)=1 sein (bei passender orientierung der achsen)
außerdem soll die einfahrt waagerecht bei x=0 und x=5 sein, somit f`(0)=f`(5)=0.
da du 4 bed. hast, kannst du schon mal annehmen, dass es eine auf ein polynom vom grad 3 herausläuft (muss aber nicht unbedingt so sein. formal kannst du durch argumentation, wie ich bereits angedeutet habe polynome vom grad<=2 ausschließen, dann polynom vom grad 3 ansetzen, feststellen, dass alles aufgeht, und im nachhinein also sehen, dass das gerade der richtige ansatz war. vorher kann man das allerdings nicht unbedingt mit gewissheit sagen)

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 21:24
Zitat:
außerdem soll die einfahrt waagerecht bei x=0 und x=5 sein, somit f`(0)=f`(5)=0.


erklär mir das mal, ich versteh das nicht


und wieso kann man annehmen dass bei 4 bed. die ganzrationale zahl den grad 3 hat?

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 21:29
"erklär mir das mal, ich versteh das nicht"

waagerecht heißt: steigung=0
erste ableitung f` beschreibt gerade die steigung an gewissen stellen.
also f`(0)=f`(5)=0

"und wieso kann man annehmen dass bei 4 bed. die ganzrationale zahl den grad 3 hat?"

4 bedingungen -->4 gleichungen.
und bei einer ganzrationalen funktion dritten grades hast du genau 4 zu bestimmende größen.
deshalb könnte man die vermutung aufstellen.

aber ich will trotzdem nochmal betonen, dass man daraus NICHT schließen kann, dass der mindestgrad 3 ist.

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 21:36
Zitat:
und bei einer ganzrationalen funktion dritten grades hast du genau 4 zu bestimmende größen.


also ganzrationale funktion dritten grades ist doch:

ax³+bx²+cx+d

und wo sind hier die 4 zu bestimmende größen?

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 21:44
a,b,c und d, nicht?

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 21:48
ah ok

und ich weiß dass ich jz irgendwie das gaußsche verfahren verwenden muss

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 21:50
aber ich weiß net so richtig wie, also ich hab jz die ersten drei ableitungen von der ganzrationalen funktion drittem grades gemacht
und muss ich jz die beiden punkte f(0) =0 und f(5)= 1
da einsetzen?

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 21:50
ja, solltest erstmal das lgs mit unbekannten a,b,c,d aufstellen

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 21:56
hä?

ich hab jz das hier
ax³+bx²+cx+d

und jz die punkte da einsetzen?


alda ich kann grad gar nix, willst dus mir nicht vormachen?

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 21:58
nene, das kannst auch ruhig du machen.
ist ja nur einsetzen für x.

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 22:04
na gut
also für f(0) = 0

f(0)= d= 0

und bei f(5) = 1

f(5) = 125a+25x+5c+d= 1


und jz? das gaußsche verfahren oder was?
brauch ich da net mehr gleichungen oder so

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 22:17
jo, hast ja auch noch 2 gleichungen.

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 22:22
ja aber die eine gleichung ist ja

f(0) = a*0 +b*0 +c*0+ d

und c und d ist nul

soll ich das sann so schrieben:


x1 x2

125 25 1
0 0 0


so und dann?

 
Antwort von GAST | 05.04.2011 - 22:36
"und c und d ist nul"

wieso ist c=0?

wie auch immer, du solltest noch f`(0) und f`(5) in abhängigkeit der unbekannten ausrechnen.
dann kriegst du ein lgs mit 4 unbekannten und 4 gleichungen, das hier eine eindeutige lösung besitzen sollte.

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