Kleinster Abstand zwichen Punkt und Graph

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Geiermann Auf diesen Beitrag antworten »
Kleinster Abstand zwichen Punkt und Graph
Hallo,

die Klausur ist nah und ich hab noch ein paar Fragen.

Hier ist die Aufgabe, die mich noch beschäftigt:



Von welchem Punkt des Graphen von f mit f(x) = x^2 hat der Punkt Q(3/0) den kleinsten Abstand?

Mein Anastz:

Bestimmung der Zielfunktion:

Pythagoras:

a^2 + b^2 = c^2

a = x
b = f(x)

(x - 3)^2 + (x^2)^2 = (c(x))^2

Kommentar: Ist es so richtig, dass aus a (x - 3) wird? Wir hatten nämlich mal in der Schule ein Beispiel mit der Funktion f(x) = 1/x, wo man den kürzesten Abstand zwichen Q(0/0) und P(x/f(x)) angeben musste, aber dort war das a nur ein x. Wie kann man sich das erklären?

x^2 - 6x + 9 + x^4 = (c(x))^2 | Wurzelziehen
(Wurzel aus) x^4 + x^2 - 6x + 9 = (c(x))

Kommentar: Die Diskriminante ist dann die Zielfunktion.

Relatives Minimum

Notwendige Bedingung:

d'(x) = 0

4x^3 + 2x - 6 = 0
x = 1

Kommentar: Habe ich mit den GTR gemacht und der zeigt mir nur diese Nullstelle an.

Hinreichende Bedingung:

d''(x) > 0

d''(1) = 12*1^2 + 2
d''(1) = 14 > 0 = relatives Minimum

Kommentar: Man muss doch hier die Nullstelle(n) der ersten Ableitung nehmen oder nicht?

Antwort: Vom Punkt 1 hat der Graph von f mit f(x) = x^2 den kleinsten Abstand.

----------------

War das jetzt alles richtig so? Irgendwie kam mir die Aufgabe zu "locker" vor.

Wäre für Hilfe wie immer sehr dankbar.

MfG
Geiermann
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Kleinster Abstand zwichen Punkt und Graph
Zitat:
Original von Geiermann
Kommentar: Ist es so richtig, dass aus a (x - 3) wird? Wir hatten nämlich mal in der Schule ein Beispiel mit der Funktion f(x) = 1/x, wo man den kürzesten Abstand zwichen Q(0/0) und P(x/f(x)) angeben musste, aber dort war das a nur ein x. Wie kann man sich das erklären?

Du merkst selbst, daß da irgendwas nicht so ganz richtig sein kann. Für den Abstand d von 2 Punkten (x_1, y_1) und (x_2, y_2)gilt:

Jetzt mußt du nur schauen, was du für x_1, y_1, x_2, und y_2 einzusetzen hast. Im Ergebnis bekommst du dann deine Zielfunktion.
Geiermann Auf diesen Beitrag antworten »

Hmmm ist es vielleicht andersherum? 3 - x ?
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Das ist wurscht. Entscheidend ist die Erkenntnis, daß (x_1, y_1) = (3, 0) und (x_2, y_2) = (x, f(x)) ist.
Geiermann Auf diesen Beitrag antworten »

So eine Formel kenne ich noch garnicht. Wir haben das immer so gemacht, dass das a immer das x war und das b f(x). Ich hab auch mal in der Schule welche gefrat und die meinen, dass hier für a (x + 3). Ist das so richtig? Oder wie setzt man das da ein?
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Geiermann
So eine Formel kenne ich noch garnicht.

Dann solltest du mal 2 Punkte ins Koordinatensystem zeichnen und deren Abstand bestimmen.

Zitat:
Original von Geiermann
Wir haben das immer so gemacht, dass das a immer das x war und das b f(x).

Wenn man etwas macht, sollte man auch wissen, warum man das so macht. liefert den Abstand von (x, f(x)) vom Ursprung. Aber der ist hier nicht gefragt.

Zitat:
Original von Geiermann
Ich hab auch mal in der Schule welche gefrat und die meinen, dass hier für a (x + 3). Ist das so richtig?

Ich habe doch schon gesagt, daß deine Formel richtig ist. Was machst du denn noch lange rum?
 
 
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