Bestimmen von Funktionen - Extremwertaufgaben

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anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »
Bestimmen von Funktionen - Extremwertaufgaben
Ich habe hier ein paar ufgaben bekommen, die mir leider etwas Probleme bereiten. Es ist keine Huasaufgabe, sondern die Vorbereitung für eventuelle Referatsthemen.

1. Die katheten eines rechtwinkligen Dreiecks sind 12cm und 8 cm lang. Diesem Dreieck ist ein möglichst großes Rechteck einzuschreiben, von dem zwei Seiten auf den Katheten des Dreiecks liegen.

Ich weiß, dass der Flächeninhalt...

eines Dreiecks

eines Rechtecks a*b ist.

Aber wie geht es nun weiter?



2. Ein Dachboden hat als Querschnittsfläche ein gleichschenkliges Dreieck mit einer Höhe von 4,8m und einer Breite von 8m. In ihm soll ein möglichst großes quaderförmiges Zimmer eingerichtet werden.

Muss ich da was mit dem Volumen berechnen???
Und wenn ja, was und wie?



3.Aus einer rechteckigen Fensterscheibe mit den Seitenlängen a und b ist vom Mittelpunkt der kleineren Seite asu eine Ecke unter einem Winkel von 45° abgesprungen. Aus der restlichen Scheibe soll durch Schnitte parallel zu den ursprünglichen Seiten eine möglichst große neue Scheibe hergestellt werden. Gib die Maße der neuen Scheibe an.

Leider kann ich mir bei dieser Aufageb noch nicht einmal vorstellen, was gemeint ist, also noch nicht einmal eine Skizze.



4. a) In einen geraden Kreiskegel mit dem Grundradius r nd der Höhe h soll ein Zylinder mit möglichst großem Volumen eibeschrieben werden.

4. b) Auf der Deckfläche dieses maximalen Zylinders soll dem "Restkegel" erneut ein Zylinder größten Volumens einbeschrieben werden.
Löse diese Teilaufgabe b)
- durch erneute Rechnung;
- durch Analogieüberlegung zu a).

Was ich weiß ist, dass ein Kreiszylinder ein Volumen von

V=*r*h

hat und ein Kreiskegel ein Volumen von

V= **r*h

hat.



5. Einem Kegel soll ein zweiter Kegel mit möglichst großem Volumen so einbeschrieben werden, dass die Spitze des zweiten Kegels im Mittelpunkt des Grundkreises des ersten Kegels liegt.

Zu dieser Aufgabe fällt mir gar nichts ein, außer, wie man das Volum eines Kreiskegels berechnet, aber diese Formel habe ich ja eben schon einmal aufgeführt.



6. Ein Kegel soll bei einer 12cm langen Seitenkante ein möglichst großes Volumen bekommen.



7. Einer Halbkugel [Kugel] soll ein Quader mit quadratischer Grundfläche einbeschrieben werden. Wie sind die maße des Quaders zu wählen, wenn sein Volumen möglichst groß werden soll?

Volumen Quader: V=a*b*c

Volumen Kugel: V=**r

und Volumen Halbkugel: V=



Ich wäre euch sehr dankbar, wenn ihr mich bei der Lösung dieser Aufgaben voranbringen könntet. Zur Zeit habe ich nämlich, so denke ich, ein Brett vorm Kopf.
Ich danke euch schonmal im Vorraus und freu mich über eure Antworten!
Danke Gott , Anne
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Bestimmen von Funktionen - Extremwertaufgaben
Also etwas mehr als nur den Aufgabentext solltest du hier schon abliefern. Das mindeste wäre eine Skizze. Für die Aufgabe 1 habe ich das mal gemacht. Die Rechteckseiten habe ich da mit x und y bezeichnet. Stelle nun die Formel für die Rechteckfläche auf und bringe die Variablen x und y über einen Strahlensatz in Beziehung.
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Bestimmen von Funktionen - Extremwertaufgaben
Also, ich würde das so sehen (für Aufgabe 1)

Ich habe A (Dreieck)
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Bestimmen von Funktionen - Extremwertaufgaben
Also:
Der Flächeninhalt eines Dreecks beträgt
.
Es folgt dann durch einsetzen der gegebenen Zahlen:

=48.

Dann habe ich ja noch den Flächeninhalt des Rechtecks, der sich durch a*b bestimmt.

Laut der Zeichnung habe ich also, um das mit dem Fragezeichen gekennzeichnete Dreieck auszurechnen die Seiten 12-x und y und für das andere Dreieck die Seiten 8-y und x.

so, und dann?
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »
Bestimmen von Funktionen - Extremwertaufgaben
Ich würde mich echt freuen, wenn mir jemand weiterhelfen könnte, denn irgendwie komme ich nicht weiter!

Danke, Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Hi

Du musst dich nur an klarsoweits Hinweisen orientieren, was du bis jetzt leider noch nicht gemacht hast

Zitat:
Die Rechteckseiten habe ich da mit x und y bezeichnet. Stelle nun die Formel für die Rechteckfläche auf und bringe die Variablen x und y über einen Strahlensatz in Beziehung.


Mit dem Fragezeichen ist nicht der Flächeninhalt des Dreicks gemeint sondern die Seitenlänge 12-x, diese brauchst du bei der Anwendung eines Strahlensatzes (2. Strahlensatz).

Gruß Björn
 
 
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Noch ein Hinweis zum Strahelnsatz:
Du hast ein großes Dreieck, in dem das Rechteck drin liegt, und ein kleines Dreieck, das rechts von dem Rechteck liegt. Diese Dreiecke sind ähnlich, daher stehen deren Katheten im gleichen Verhältnis. Stelle dazu die Formel auf.
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Habe da mal was versucht...

=


=

=


gleichsetzen:

=


nach y auflösen:

y=


A=x*y


y in A=x*y einsetzen:

A= x*()

A= x*[*(96-12x)]

A= x*(96-12x)

A=12x-1,5


allgemeine Formel:

f(x)=ax^2+bx+c


A= -1,5x^2+12x

Allgemeine Form:Scheitelpunkt: S(-;)


-1,5=a
12=b

x=- = = = 4

x=4 in die Formel y= einsetzen:

y= = = = 6


x=4
y=6


A=x*y= 4*6= 24



Könnt ihr mir mal sagen, ob das richtig ist und wo ich vielleicht das ganze, sollte es richtig sein, anders formulieren sollte.

Eine Datei mit einer neuen Skizze habe ich angehängt...

Gruß, Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Dein Ergebnis stimmt auf jeden Fall.

Der ganze Rechenweg ist halt ganz ohne erklärende Kommentare....jeder weiss zwar was du meinst, aber solche Sachen wie Hauptbedingung, Nebenbedingung, Zielfunktion (an einer Stelle musst du A=x*y als (Ziel)funktion A(x) schreiben) solltest du schon mal irgendwo erwähnen.

Aber vielleicht hast du das ja auch nur hier weggelassen weil es eh bestimmt Zeit gekostet hat das hier zu posten Augenzwinkern

Definitionsmengen spielen bei Extremwertproblemen auch eine Rolle.

Ableitungen habt ihr noch nicht besprochen oder ?

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Doch, Ableitungen haben wir auch schon besprochen, aber ich habe keine Ahnung, wie ich die hier hätte anwenden sollen.

Und bei den Komemntaren Hauptbedingung und Nebenbedingung:was ist das???

Und Zielfunktion, meinst du damit einfach, dass ich hätte schreiben sollen:
A(x)=x*y ist die Zilefunktion????

Ich weiß leider immer nicht, wo ich die Kommentare an der richtigen Stelle einbringe.

Aber es ist ja schon mal gut, wenn mein Ergebnis richtig ist und der Weg dahin auch schon zum Teil.

Wäre aber toll, wenn mir nochmal jemand bei den Kommentaren helfen könnte...

Danke, Anne

*zusammengefügt*

Achso: Definitionsmengen????


Bitte demnächst die "Edit-Funktion" nutzen, danke! smile babelfish
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Wenn du magst kopiere ich nachher nochmal deinen Post und füge en paar Sachen hinzu, dann siehst du was ich meine Augenzwinkern

Wegen der Sache mit den Ableitungen:

Man nennt soche Aufgabe ja Extremwertaufgaben und bei Kurvendiskussionen analyisiert man den Verlauf bzw charakteristische Punkte des Graphen einer Funktion. Unter anderem untersucht man auch die Extremstellen einer Funktion, das sind die Stellen, wo der Graph einen Hoch- oder Tiefpunkt hat. Rechnerisch kommt man auf diese Stellen (wie hier auf r) durch das null setzen der ersten Ableitung.

Ich weiss jetzt allerdings nicht wie weit ihr schon im Bereich der Analysis fortgeschritten seid.

Eine Scheitelpunktbetrachtung klappt bei quadratischen Funktionen, das ist oft der Fall aber nicht immer Lehrer

edit (Ergänzungen)

Nach dem 2. Strahlensatz folgt:

=


=

=


gleichsetzen:

=


nach y auflösen:

y=


A=x*y (Hauptbedingung HB)


y in A=x*y einsetzen:

A= x*()

A= x*[*(96-12x)]

A= x*(96-12x)

A=12x-1,5

=> A(x)=12x-1,5x² (Zielfunktion)

allgemeine ganzrationale Funktion 2. Grades (quadratische Funktion):

f(x)=ax²+bx+c

A(x)= -1,5x²+12x

Bestimmung des Scheitelpunktes da größtmöglicher Flächeninhalt gesucht ist:

Allgemeine Form:Scheitelpunkt: S(-;)


-1,5=a
12=b

=> x=- = = = 4

x=4 in die Formel y= einsetzen:

=> y= = = = 6

=> A=4*6=24

Das größtmögliche Rechteck hat also die Seitenlängen x=4 cm und y=6 cm mit einem Flächeninhalt von 24 cm².



Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Das wäre echt super, wenn du da nochmal ein paar sachen reinsetzen könntest. Ich wäre dir wirklich sehr dankbar!

Also, wir hatten sowas wie hinreichenden und notwendige Bedingung und ich glaube, da war doch die notwendige Bedingung für die 1. Ableitung:
f'(x)=0

und die hinreichende Bedinung war glaube ich irgendwie sowas wie:
f'(x)0

Oder irre ich da jetzt vollkommen???

Aber selbst wenn das richtig ist, weiß ich leider bei dieser Aufgabe nicht, wie ich da mit der Ableitung hätte rechnen sollen.

Danke, Anne


Und, beim nächsten mal werde ich die Edit-Funktion verwenden, wusste nicht, dass das geht... Gott
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Ganz genau ...die hinreichende Bedingung für Extrempunkte brauchst du.

Sie lautet:

Wenn f '(x0)=0 und f ''(x0) ungleich null dann liegt an der Stelle x=x0 eine Extremstelle vor.

Genauer:

Wenn f '(x0)=0 und f ''(x0)<0 dann ist der Punkt P(x0 | f(x0)) relativer Hochpunkt

Wenn f '(x0)=0 und f ''(x0)>0 dann ist der Punkt P(x0 | f(x0)) relativer Tiefpunkt

Das ist deshalb bei solchen Aufgaben von Vorteil, da man ja immer einen bestimmten Extrempunkt sucht bzw daran interessiert ist wie man eine bestimmte Größe (z.B. Radius, Seitenlänge...)wählen muss, damit eine andere Größe (z.B. Flächeninhalt, Umfang....) maximal oder minimal wird.

Die erste Ableitung gibt ja immer die Steigung des Graphen an einer bestimmten Stellen an. Und in einem Hoch- oder Tiepunkt, also an einer Extremstelle ist die Steigung des Graphen (genauer: die Steigung der Tangente an den Graphen) gleich null. Man spricht darum auch von einer waagrechten Tangente.

Wird dir der Bezug zu deiner Aufgabe jetzt etwas klarer ?

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Ja, aber das einzige, was ich so noch nie gesehen habe ist die Schreibweise
f'(x0) und f''(0x) ungleich Null.

Kannst du dann noch deine Vorschläge von Kommentaren zu meiner Rechnung mit einbringen??

Björn1982, ich danke dir, macht echt Spaß, wie du hier hilfst und ich habe ja auch noch 6 andere Aufgaben hier reingestellt (auch in diesem Post), die ich in den nächsten Tagen versuchen werde, zu bearbeiten.
Ich hoffe, dass ich da vielleicht auch wieder auf deine Hilfe bauen kann... Wink

Bis dann...
Gruß Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Ja, aber das einzige, was ich so noch nie gesehen habe ist die Schreibweise
f'(x0) und f''(0x) ungleich Null.


Was kommt dir daran komisch vor ? Dieses x0 ?
x0 steht nur eine bestimmte Stelle, man könnte sie auch a,b oder sonstwie nennen smile

Ich werde gleich noch meine Kommentare einfügen Augenzwinkern

Achja und lieb von dir dass du dich so nett bedankst Wink

Und klar werde ich dir auch bei deinen anderen Aufgaben helfen wenn ich Zeit habe und du zufällig Fragen postest wenn ich online bin smile

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Klar bedanke ich mich ganz lieb bei dir, hast mir ja auch schön und geduldig geholfen...

Also, ich würde mich wirklich freuen, auch die anderen Aufgaben mit dir berechnen zu können, wenn ich Probleme habe verwirrt

Achso, sollte ich vielleicht noch lieber dazuschreiben, um welchen Strahlensatz es sich handelt??? (es ist doch der 1. Strahlensatz, oder?!).

Also, bis dann - freu mich schon Tanzen

Gruß Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Also, ich würde mich wirklich freuen, auch die anderen Aufgabn mit dir berechnen zu können, wenn ich Probleme habe


Wär mir ein Vergnügen, aber es gibt auch weitaus qualifiziertere Helfer hier Big Laugh
Aber geholfen wird dir hier mit Sicherheit smile

Zitat:
Achso, sollte ich vielleich noch lieber dazuschreiben, um welchen Strahlensatz es sich handelt??? (es ist doch der 1. Strahlensatz, oder?!).


Genau....du das hätte ich sonst auch gleich eingefügt *g
Es ist aber der 2. Strahlensatz, denn du arbeitest hier auch mit den Parallelen.

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Ach ja, wenn ich mit den Parallelen arbeite, handelt es sich ja um den 2.Strahlensatz...

Bei dem 1.Strahlensatz geht es doch um die beiden "Schenkel", die sich in meiner Zeichnung an dem Punkt Z schneiden/treffen, oder?!
Der 1. Strahlensatz würde dann doch so lauten:

= , oder?

Naja, auf jedenfall handelt es sich bei dem, in der Rechnung von mir verwendeten Strahlensatz um den 2.!

Gruß Anne
Yoshee Auf diesen Beitrag antworten »

Wenn ich mich kurz mal einmischen darf: Wie meint ihr dass, mit Strahlensatz hinschreiben? Sowas wie: "Aus 2. Strahlensatz folgt [Bedingung]" ? Ist das generell notwendig, oder nur hier fürs Forum zum besseren Verständnis für Andere?
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Ja, genau das wäre ein Beispiel für eine Verhältnisgleichung für den 1. Strahlensatz.

@ Yoshee

Ja, "nach dem 2. Strahlensatz folgt..." würde schon vollkommen ausreichen.
Ich bin halt ein Fan von kurzen erklärenden Einzeilern smile

Und das nimmt ja jetzt auch keine wirkliche Zeit in Anspruch und macht es dem Leser (sei es ein kontrollierender Lehrer oder ein Forenbesucher) leichter nachzuvollziehen woher die folgenden Rechenschritte resultieren.

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

@Yoshee
Also, ich weiß von meinem Lehrer, dass er immer dazugeschrieben haben möchte, was wir machen, also wie wir vorgehen...

Leider lässt er uns da immer machen und keiner weiß, was wichtig ist, aber es ist immer gut, hinzuschreiben, was du warum tust. Einfach um deinen Rechenweg besser verfolgen zu können...

Außerdem rechnest du bestimmt viel mit dem Taschenrechner in der Schule und die Taschenrechner, die heute im Unterricht benutz werden, können ja schon eine ganze Menge (fast) von alleine. Umso wichtiger ist es, wenn du kommentierst. Bei uns ist es so, dass man in den Klausuren maximal ein Drittel der Punkte bekommt, wenn alles richtig gerechnet ist, aber die Ansätze, durch die man auf die Lösung gekommen ist, nicht dokumentiert sind...

Gruß Anne smile
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

@Björn1982

Gut, also kann ich in meine Rechnung schreiben, laut dem 2. Strahlensatz folgt...!

Aber was soll ich bei den restlichen Dingen noch ergänzen?

Man, hier entwickeln sich ja echt interessante Sachen...toll Freude

Gruß Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

@ anne2107

Als Nachhilfegeber sprichst du mir aus der Seele mit deinem Kommentar zu Yoshee Big Laugh

Muss noch nebenbei was für die Uni machen und evtl noch duschen, deshalb kann es noch was dauern mit meinen Kommentaren. Bis morgen hast du sie aber....wahrscheinlich schon nachher....werd dich auf jeden Fall nicht vergessen Augenzwinkern

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Das ist lieb von dir!

Ja, kein Problem, ich muss einen Großteil aller Aufgaben bis zum 9.Juni fertig haben...

Na dann wünsche ich dir noch viel Erfolg bei deinen Uni-Sachen usw. Augenzwinkern

Bis dann und einen schönen (und möglichst erholsamen) Abend noch!

Gruß Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Danke, wünsche dir auch noch einen schönen Abend.

Wenn du noch scharf drauf bist dich an einer weiteren Aufgabe zu versuchen, dann tu es einfach Augenzwinkern Um diese Zeit gibt es auch noch genug Helfer hier und vielleicht schau ich auch nochmal drüber.

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Das schaffe ich heute leider nicht mehr, weil ich noch ein bisschen für eine klausur lernen muss, aber ich werde mich an den rest auch noch ranwagen...

Also bis dann Wink

Gruß Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Ok, klang gerade nur so wegen deinem Kommentar dass du alles bzw einen Großteil bis zum 9. Juni fertig haben musst Augenzwinkern

Dann auch dir viel Erfolg bei deiner Klausur Freude

Bis dann und guuuute Nacht Schläfer

Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Also, ich habe mir eben zu der 2. Aufgabe noch ein mal eine Skizze überlegt:

Nochmal die Aufgabenstellung:
2. Ein Dachboden hat als Querschnittsfläche ein gleichschenkliges Dreieck mit einer Höhe von 4,8m und einer Breite von 8m. In ihm soll ein möglichst großes quaderförmiges Zimmer eingerichtet werden.

In meiner Skizze habe ich das Dreieck aufgezeigt, in das ich auf der Gibelseite die Fläche des Zimmers eingerichtet habe...

Wie muss ich denn jetzt weiter vorgehen?

Um wieder mit dem Strahlensatz vorgehen zu können, muss ich ja mindestens die Seiten a und b des Dreiecks bestimmen können, oder?

Wie aber??

Gruß Anne
Yoshee Auf diesen Beitrag antworten »

also, du hast doch in der skizze zwei gleiche rechtwinklige dreiecke, von denen jeweils 2 seiten bekannt sind (höhe und halbe breite). Also könntest du doch den Satz von Pytagoras(oder wie man den schreibt) anwenden.
Brauchst du aber nicht. Betrachte nur eins der beiden Dreiecke, und suche innerhalb von diesem wider ein ähnliches Dreieck.
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Um wieder mit dem Strahlensatz vorgehen zu können, muss ich ja mindestens die Seiten a und b des Dreiecks bestimmen können, oder?


Nein, es reicht wenn du die Parallelen und die Grundseitenabschnitte im linken Teildreiecke in Beziehung zueinander setzt (gem. des 2. Strahlensatzes).

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Habe mir da mal was zu Aufgabe 2 überlegt, ist aber ähnlich wie Aufgabe 1!

Habe auch eine neue Skizze angehängt, die das linke Teildreieck skizziert.

Also:

Nach dem 2.Strahlensatz folgt:








gleichsetzen:




nach y auflösen:




y in A=x*y einsetzen, wobei A=x*y die Hauptbedingung ist:










allgemeine Formel:






allgemeine Form: Scheitelpunktform:






berechnen von x:






in die Formel einsetzen und y berechnen:




es gilt:

x=2
y=2,4

A (vom linken Teildreieck)=x*y=2*2,4=4,8

Da die berechnete Breite des Zimmers (x=2) aber nur die halbe Breite des Zimmers darstellt, muss man für den gesamten Flächeninhalt dieser Gibelansicht des Zimmers rechnen:

A=2x*y=2*2m*2,4m=9,6


Demnach hat die Giebelseite des Zimmers einen Flächeninhalt von .


könnt ihr mir bitte sagen, ob ich das vielleicht wieder hinbekommen habe, bzw., wenn was falsch ist, was, an welcher Stelle und wie sollte ich es lieber machen!?

Danke!!

Gruß Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Fast hast du es Augenzwinkern

Was ist denn x bei dir ?
Ich habe zwar deine Skizze runtergeladen aber das ist alles ganz verschwommen, so dass man nichts von den Beschriftungen erkennen kann.

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Ja, irgendwie bekomme ich das mit den Skizzen immer nicht so hin, wie ich das will!

Habe da auch mal eine neue gemacht, vielleicht ist die ja jetzt besser?!

Gruß Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Kann die Beschriftungen auch wieder nur erahnen, aber ist nicht so schlimm Augenzwinkern

Im Endeffekt kommst du wieder auf das richtige Ergebnis.

Nur hättest du bei deiner Strahlensatzgleichung auf kommen sollen, denn wenn x die eine Seite des Rechtecks ist, ist der kurze Strahlenabschnitt auf der Grundseite des gleichschenkligen Dreiecks nur 4-0,5x lang.

Diese Skizze kann so aussehen:

PS: Hast du meine Ergänzungen zu deiner letzten Aufgabe gefunden ?

Und mir fällt noch ein dass du eigentlich noch begründen müsstest warum der Scheitelpunkt der höchste Punkt sein muss.

Wärst du auch mal an einer Lösung durch die hinreichende Bedingung für Extrempunkte interessiert?

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Wie meinst du deine Anmerkungen????

Das mit der Ableitung verstehe ich zwar, aber ich weiß nicht, wo ich das wie einbringen soll!

Naja, ein Scheitelpunkt ist doch der Punkt, bis zu dem der Graph z.B. ansteigt und danach z.B. wieder abfällt, oder?!

Ich habe die halbe Grundseite (g) des ganzen Dreiecks, also die Grundseite des linken Teildreiecks (0,5g) als x bezeichnet, deswegen habe ich mit x anstatt mit 0,5x gerechnet.

Wie machst du denn deine Zeichnungen, damit man sie besser erkennen kann?

Habe da mal eine Skizze zur 3. Aufgabe gemacht(leider wieder etwas schwer zu erkennen), komme aber leider kein Stück weiter!

Ist denn mein Ergebnis richtig oder falsch???

Gruß Anne
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Naja, ein Scheitelpunkt ist doch der Punkt, bis zu dem der Graph z.B. ansteigt und danach z.B. wieder abfällt, oder?!


Anders ausgedrückt ist ein Scheitelpunkt der höchste oder tiefste Punkt einer Parabel.

Ob das aber jetzt der höchste oder tiefste Punkt ist kann man an etwas ganz bestimmten erkennen, nämlich daran ob die Parabel nach oben oder unten geöffnet ist.

Mit Ableiten:

A(x)=4,8x-0,6x²

A'(x)=4,8-1,2x

A''(x)=-1,2 <0 für alle x

Zur Bestimmung der Extremstelle wird die 1. Ableitung null gesetzt:

A'(x)=0 <=> 4,8-1,2x=0 <=> 1,2x=4,8 <=> x=4

Durch Einsetzen dieses x-Wertes in die 2. Ableitung erfährt man ob an der Stelle x=4 ein Hoch oder Tiefpunkt vorliegt (siehe hinreichende Bedingung für Extrempunkte)

Da A''(x) eh für alle x-Werte negativ ist folgt dass an der Stelle x=4 ein Hochpunkt vorliegen muss.

Da der Graph also eine nach unten geöffnete Parabel ist, muss der Hochpunkt auch das Maximum sein.

y=4,8-0,6*4=2,4

Die Seitenlängen der Quaderquerschnittsfläche müssen x=4m und y=2,4m betragen damit das Zimmer am größten wird. (die Tiefe ist eh nebensächlich weil sie eh einen festen konstanten Wert hat)

Edit:

Ich mache die Skizzen mit Paint smile
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Und hier ist mal eine Skizze zu 3. Aufgabe

Die ist schon etwas kniffeliger, man kommt aber auch mit dem 2. Strahlensatz weiter, nur hast du diesmal keine konkreten Zahlen gegeben sondern muss die ganze Aufgabe mit den allgemeinen Seitenlängen a und b rechnen.

Gruß Björn
anne2107 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich wollte mich nochmal bei eurer Hilfe bedanken, vorallem aber für die von Björn!!! Mit Zunge Augenzwinkern

Habe nur die ersten beiden Aufgaben rechnen müssen für das Referat, weil ich eine Aufgabe vorrechnen musste und eine als Aufgabe an die Anderen weitergeben sollte.

Deswegen reichten die beiden bisher gerechnenten Aufagben (1+2) für mein Referat aus.

Also danke nochmal und man liest, schreibt (wie auch immer) sich bestimmt mal wieder! Gott

Bis dann, Anne Wink
Bjoern1982 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Ich wollte mich nochmal bei eurer Hilfe bedanken, vorallem aber für die von Björn!!!


Keine Ursache, gern geschehen smile

Viel Erfolg weiterhin Wink

Gruß Björn
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