Extremwertaufgabe |
16.11.2007, 02:31 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Extremwertaufgabe ich weiß bei dieser Aufgabe nicht mal, wie ich anfangen soll: Aus einer rechteckigen Glasscheibe mit der Länge 5a und der Breite b ist das in der Abbildung schraffierte Flächenstück herausgebrochen. Der Rand dieses Bruchstücks stellt ein Polynom zweiten Grades dar, das für eine waagerechte Tangente aufweist. Aus dem restlichen Glasstück soll, wie skizziert, eine rechteckige Fläche F herausgeschnitten werden. Für welche Maße des Rechtecks wird sein Flächeninhalt maximal? Ist die Lösung eindeutig? Ich bin schon an der Frage verzweifelt, ob 5 Längeneinheiten entsprechen und einer Längeneinheit. Aber das würde der Skizze gar nicht gleichkommen (habe sie mit einem Grafikprogramm nachgeahmt und hier angehängt). Wie also anfangen?! Was ich bisher habe: Weiter komme ich nicht. Liebe Grüße MatheKind |
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16.11.2007, 07:05 | CFusz | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
RE: Extremwertaufgabe Hallo Mathekind, a und b sind dogenannte Formvariablen. Sie stehen wie jede andere Variable auch für beliebige, aber jeweils feste Werte. Es ist unerheblich, ob 5a=5 LE sind und oder b=1 LE. Auch ob es eine Beziehung zwischen a und b gibt ist letztendlich unerheblich. Der Anfang ist schon mal gut und richtig. Nur sind hier 2 informationen noch nicht berücksichtigt worden, die man der Skizze entnehmen kann. f(b)= ?????? f(0)= ?????? Gruß CFusz |
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16.11.2007, 09:37 | klarsoweit | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
RE: Extremwertaufgabe
Dazu noch folgendes. In der Aufgabe sind für Länge und Breite des Rechtecks schon die Variablen a und b vergeben worden. Es ist daher äußerst ungeschickt, die gleichen Bezeichnungen für etwas anderes (nämlich die Koeffizienten des Polynoms) nochmal zu verwenden. |
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16.11.2007, 13:38 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
RE: Extremwertaufgabe H ihr beiden!, danke, für die Antworten!
Dann kann ich stattdessen auch einfach mit 5 und 1 rechnen?! Ich habe mich mal an den Ratschlag von klarsoweit gehalten und andere Bezeichnungen genommen: Was ich nun hinzugefügt habe: Auch hier ergänzt: . Kommt mir irgendwie falsch vor, aber ich habe doch ausgerechnet, dass h = 0 ist ... Dann habe ich weiter ausgerechnet: Nun setzt ich i und h ein: Nun alle Werte in die Normalfunktion einsetzen: Ist das soweit richtig?! Liebe Grüße MatheKind |
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16.11.2007, 13:48 | CFusz | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
RE: Extremwertaufgabe Ja, auf diese Funktion komme ich auch |
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16.11.2007, 14:06 | klarsoweit | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
RE: Extremwertaufgabe Die Funktion ist am Ende zwar richtig, bei der Herleitung gibt es aber Fehler:
Erstmal hast du x² nicht richtig abgeleitet. Und dann ist die Frage, was die letzte Gleichung soll. Wie kommst du darauf? Am besten ersatzlos streichen und gut ist. |
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16.11.2007, 17:32 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
@klarsoweit: Ja, stimmt. Besser wegstreichen. Zur Aufgabe: Wieso ist es egal, ob ich nun festlege, dass ist und ebenfalls ?! Man sieht an der Zeichnung, dass das Viereck die Breite hat und hoch ist. Jedoch ist fast genauso lang wie . Wie kann man das also rechtfertigen?! |
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16.11.2007, 18:08 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Nun zur Endlösung: Nun die Ableitung, um die maximale Höhe zu bekommen: Ist das richtig, dass ich die Zähler nicht explizit ableite?! Habe ich mal in einem anderen Beispiel ähnlich gesehen. Nun weiter mit Nullsetzen: Nun die zweite Ableitung um zu sehen, ob das auch ein Hochpunkt ist: Nun setze ich von ein. Ist also ein Hochpunkt! Nun in die obige Rechteck-Formel einsetzen: Ist das richtig und bin ich fertig mit der Aufgabe?! In der Aufgabe ist ja noch gefragt: Ist die Lösung eindeutig? Ich würde sagen, dass die Lösung eindeutig ist. Was sagt ihr dazu?! Liebe Grüße MatheKind |
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16.11.2007, 18:44 | CFusz | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Die Rechnung ist, soweit ich das Übersehe richtig. Du hast allerdings vergessen, daß es noch eine Zweite Lösung für f'(x)=0 gibt. Finde diese zweite Lösung. Überlege dann, ob diese zweite Lösung zu einer uneindeutigkeit führt. |
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16.11.2007, 19:29 | riwe | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
die rechnung ist leider nicht richtig, denn du hast für f(x) falsch eingesetzt (du hast den summand a vergessen) und wenn du auf dieselbe lösung wie ich kommst, nämlich , ist sie NICHT eindeutig. aber irren ist menschlich und ich bin sehr mensch werner |
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16.11.2007, 19:35 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Hi CFusz! Danke, für deine Antwort!
besagt ja, dass für jedes , der Funktionswert ist. Wie kann das aber sein?! Es müsste die selbst sein, damit das der Fall ist. Kannst du mir ein bisschen auf die Sprünge helfen?! Ich sehe gerade überhaupt keine Uneinstimmingkeiten. Liebe Grüße MatheKind |
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16.11.2007, 19:36 | CFusz | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
mea culpa Das a hatte ich doch glatt übersehen. |
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16.11.2007, 20:13 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Ach du Sch...!!! Dummer Tippfehler!!! Jetzt habe ich gleich zwei Probleme mehr, denn ich komme nicht auf deine Lösung von Ableitung: Jetzt Nullsetzen: Jetzt habe ich im Nenner, da ich durch x teilte. Ist aber eine dumme Lösung und sieht deiner gar nicht ähnlich! Wo ist der Fehler?! Liebe Grüße MatheKind |
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16.11.2007, 23:48 | riwe | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
bis hierher aber kannst du denn keine quadratische gleichung lösen der rest gehört dir |
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17.11.2007, 01:44 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Doch, aber es müsste doch auch so gehen, wie ich das aufgeführt hatte, oder nicht?!
Hmm, ich kenne das anders. Da kommt aber leider nicht das Gleiche raus. Liebe Grüße MatheKind |
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17.11.2007, 02:01 | riwe | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
zunächst: das sind KEINE gleichungen, da fehlt "=0" und SO kennst du es sicher nicht denn und NICHT denn die pq-formel gilt für die gleichung daher mußt du vorher die linke seite durch a dividieren, damit ergibt sich p wie oben und und damit nach kürzen ein bißerl mehr sorgfalt hilft auch fehler vermeiden |
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17.11.2007, 03:10 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Gut, danke! Liebe Grüße MatheKind |
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17.11.2007, 10:56 | riwe | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
gern geschehen, und wenn du ausgeschlafen hast und bist, überprüfe das maximum, bestimme die maximale fläche und prüfe auf eindeutigkeit. ich bin schon munter |
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18.11.2007, 03:31 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Hallo riwe!
Kleine Frage zwischendurch: Rein rechnerisch würde ein gegativer Wert für rauskommen, da ebenfalls negativ ist. Anscheinend hast du den Betrag von genommen, weil die Fläche nicht negativ sein kann, richtig?! Wenn ich das richtig verstehe, stellt das gleichzeitig auch die Undeutigkeit des Ergebnisses dar, weil das eigentlich ein Minima ist, wir aber daraus aber ein Maxima machen, in dem wir einfach den Betrag von nehmen. Richtig?! Sag mir bitte, dass das richtig ist. Biiiitteeee!!! Liebe Grüße MatheKind |
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18.11.2007, 13:19 | riwe | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
nein, das ist falsch! "rein rechnerisch" kommt heraus begründung: x² + px + q = 0 und bei uns steht ja ... - 8bx +... = 0 und bekanntlich gilt die 2. lösung der quadratischen gleichung liefert das minimum, was du - siehe oben - ja noch überprüfen MUSST dann bestimmst du die FLÄCHE dieses rechteckes - siehe oben um nun die ein- oder mehrdeutigkeit festzustellen, bedarf es auch einer untersuchung der randwerte der funktion (schön geschwollen ) und dazu betrachte bitte, bitte mein bilderl und darin das GELBE rechteck, wozu gebe ich mir denn so viel mühe mit dem malen (das rosa eingefärbte ist das rechteck mit x = 0.5b) und dann sage mir bitte, ob es geklappt hat und dir alles klar ist |
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18.11.2007, 15:46 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Hi riwe, man sollte eben nicht spät Nachts um 3 Uhr mit dem Lernen anfangen. Ich habe für raus. Wegen der Uneindeutigkeit: Soll die Uneindeutigkeit etwa sein, dass wenn man die Höhe der Rechtecke von und um erhöht, dann plötzlich zu wird und zu ?! Liebe Grüße MatheKind |
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18.11.2007, 16:20 | riwe | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
A rest nein warum machst du denn nicht, was ich dir empfohlen habe betrachte das GELBE rechteck: die länge "geht von 0....b", und ist daher , die höhe beträgt und daher beträgt die fläche edit: ein bilderl samt titel |
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18.11.2007, 16:51 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Hi riwe,
Hatte ich versucht, aber ich konnte bei deiner anderen Zeichnung kein gelbes Dreieck finden. Bei deiner jetzigen schon.
Ist ja ne coole Sache!!! Also gibt es ZWEI Lösungen!!! Dann kann man also durch Ableitung nicht alle Maxima und Minima bestimmen, sondern muss jeweils immer die Randwerte einsetzen?! Dann stimmt beispielsweise das Minima, dass wir durch die Ableitung erhalten haben gar nicht, sondern muss sich auf das Minima x = b beziehen (da kommt 0 raus und ist somit kleiner)?! Liebe Grüße MatheKind |
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18.11.2007, 20:10 | riwe | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
ja, soll natürlich RECHTeck heißen, das ist wohl klar und steht weiter oben und ist so gezeichnet, irgendwann macht halt auch der beste fahler aber im ernst: ja du mußt AUCH den rand betrachten. hier gibt es also 2 möglichkeiten, ein maximales rechteck zu basteln. aber warum soll denn deshalb das minimum nicht stimmen das ist ein "lokales" minimum für alle 0 < x < b , und das randminimum beträgt A = 0 für x = b, während wir eben für x = 0 das 2. maximum haben. aber du hast schon das richtige gemeint |
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18.11.2007, 21:49 | MatheKind | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||
Danke, riwe! Hat sehr viel Spaß mit dir gemacht und du warst mir eine große Hilfe! Liebe Grüße MatheKind |
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