Probleme mit Funktionsschar und zugehöriger Ortslinie

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JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »
Probleme mit Funktionsschar und zugehöriger Ortslinie
Hallo,

folgende Aufgabe: Ich soll den Funktionsterm der Ortslinie der Scheitelpunkte bestimmen.
Meine Kurvenschar lautet:
f t(x)=1/2x^2+2tx+1/t

für t soll ich -2,-2,1 und 2 einsetzen..

Ich weiß, dass ich die Ortslinie mit dem Extrempunkt berechnen soll..bloß welchen Extrempunkt soll ich nehmen???
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Hallo,

Mit der Ortslinie ist wohl diejenige Linie gemeint, auf der alle Scheitelpunkte der Schar liegen.

Hast Du den Scheitelpunkt schon allgemein bestimmt?
JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

nein habe ich nicht. Kannst mir kurz erklären wie man das macht? Gott
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Der Scheitelpunkt ist, wie Du richtig sagst, der einzige Extrempunkt der Funktion -- auch der einzige „potentielle“ Extrempunkt, d. h. nur dort ist die Steigung 0.

Berechne einfach die Lösung von



Damit erhältst Du die x-Koordinate des Punktes. Und diesen Wert setzt Du dann für x in die Funktionsvorschrift ein, um die zugehörige y-Koordinate zu erhalten.
JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

ok verstanden..aber was mache ich mit t? setze ich für t dann irgendeinen wert ein?
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Nein, t ist ja der Parameter der Schar. Wenn Du dafür eine bestimmte Zahl einsetzen würdest, dann würdest Du Dir eine einzelne Funktion der Schar herausgreifen. Und damit kommst Du nicht weiter.

Kannst Du Deine Ergebnisse schonmal aufschreiben? Also x- und y-Koordinate der Punkte?
 
 
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Jacques
Nein, t ist ja der Parameter der Schar. Wenn Du dafür eine bestimmte Zahl einsetzen würdest, dann würdest Du Dir eine einzelne Funktion der Schar herausgreifen.
...


Und aus diesem Grund musst du aus der Darstellung für die Extrempunkte

x = x(t)
y = y(t)
------------

den Parameter t eliminieren.

mY+
JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

also für x habe ich -2t raus..aber dann habe ich ein problem, wenn ich diesen wert in f t(x) einsetze: 0=-2t^2+1/t ..dann habe ich ja mehrere ergebnisse für y!?
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Also Dein erstes Ergebnis ist richtig:




Diesen Wert setzt Du dann für x in die Vorschrift der Ursprungsfunktion ein. Denn Du suchst ja die y-Koordinate eines Punktes, der auf dem Graphen von ft liegt.



@ mYthos: Ich wollte gleich eine Substitution machen. Ist daran irgendwas falsch? verwirrt
JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

ja habe ich ja gemacht, aber ich bekomme für y nicht nur einen wert..s.o.
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Das kann ja nicht sein, Funktionen ordnen jeder Stelle genau einen Funktionswert zu.

Zu berechnen ist





// edit: Du hast das Ergebnis eben nicht in die Ursprungsfunktion eingesetzt, sondern irgendwie in die Gleichung ft(x) = 0. Augenzwinkern
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Jacques
...
@ mYthos: Ich wollte gleich eine Substitution machen. Ist daran irgendwas falsch? verwirrt


Nein, aber es geht wesentlich schneller, wenn aus x = -2t das t zu t = -x/2 berechnet und in y(t) eingesetzt wird Big Laugh . Kannst du mir da zustimmen?

mY+
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Ach so, ich berechne also direkt



(o ist die Funktion zur Ortslinie)


Klasse Tipp! Freude
JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

ich bekomme für t aber zwei ergebnisse:

+/- wurzel(1/2t)

bitte rechnet mir das vor
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Wäre schön, wenn Du zuerst sagst, was Du überhaupt gerechnet hast. Augenzwinkern
JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

ja ich bei der ursprungsgeraden für x mein ergebnis von zuvor eingesetzt:

f t(-2t)=1/2*(-2t)^2+2t(-2t)+1/t
=2t^2-4t^2+1/t
2t^2=1/t
t^2=1/2t

..und dann meine 2 ergebnisse
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Also bis zu



ist alles richtig. Dann fängst Du aber plötzlich an, die Gleichung



nach t umzuformen. Warum?
JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

ja was soll ich denn stattdessen machen?
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Du hast die Koordinaten der Scheitelpunkte in Abhängigkeit vom Parameter t:



Die Scheitelpunkte sind die Punkte eines Funktionsgraphen, d. h. es gibt eine Funktion O mit





Jetzt musst Du diese Funktion nur noch in der Standardform angeben: Ersetze -2t durch x. Und drücke bei dem Funktionswert dann auch entsprechend t über x aus.



[Es wäre auch schneller gegangen -- sieh Dir später mal mYthos Hinweis an]


// edit:

Und so sieht das Ergebnis dann aus:

[attach]8674[/attach]

(die rote Linie ist die Ortslinie, die Parabeln sind die Graphen einzelner Funktionen der Schar)
JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

ok dann..:

x=-2t
t=1/2x -> einsetzen in y-wert
y=-2(1/2x)^2+(1/0,5)
=-2x^2+2

richtig??
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Leider nicht.

Zuerst ein Vorzeichenfehler:




Und dann hast Du beim Einsetzen in den Term 1/t das x vergessen.
JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

neuer versuch:

y=-2*(-x/2)^2+1/(-x/2)

=x^2+2/x
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Da sind Dir wieder die Vorzeichen durcheinandergeraten. unglücklich



und

JBeats7 Auf diesen Beitrag antworten »

ok passt..endlich^^
danke für deine/eure hilfe!
Jacques Auf diesen Beitrag antworten »

Als Probe kannst Du Dir ja mal ein paar Funktionen der Schar zeichnen lassen und den Graphen der Ortskurvenfunktion.

Ansonsten siehe obige Skizze.
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