Steckbriefaufgabe "Rutsche an der steilsten Stelle 45 Grad"

Neue Frage »

Geisly Auf diesen Beitrag antworten »
Steckbriefaufgabe "Rutsche an der steilsten Stelle 45 Grad"
Hallo!

Es geht um folgende Aufgabe: entwerfen Sie eine 4m hohe Rutsche, deren Steigung an der steilsten Stelle genau 45 grad beträgt!

Zuvor wurde der Wendepunkt mit den Punkten 2/2 errechnet! Kann ich den Punkt hier noch nutzen?
Ich bräuchte Hilfe bei den Bedingungen!
Ich dachte mir das es eine Funktion 3. Grades sein muss daher habe ich folgende 4 Bedingungen:
f(0)=4
f'(0)=0
f'(2)=1
f''(2)=0

Vielen Dank für die Hilfe!
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Steckbriefaufgabe "Rutsche an der steilsten stelle 45grad"
Zitat:
Original von Geisly
...
Zuvor wurde der Wendepunkt mit den Punkten 2/2 errechnet! Kann ich den Punkt hier noch nutzen?
...

Klar, f(2) = 2

Weil nun - wenn die bereits 4 angegebenen Bedingungen gelten sollen - noch eine 5. Bedingung gilt, muss die Funktion mindestens vom Grad 4 sein.

mY+
Geisly Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Steckbriefaufgabe "Rutsche an der steilsten stelle 45grad"
Super!!! Dann werde ich das gleich mal nachrechnen! Hoffe das Ergebnis passt!!!

Vielen dank!!!!
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Noch zu den 45°: Die Steigung kann - bei fallender Monotonie - natürlich auch -1 betragen ...

EDIT: Mit der Kurve 4. Ordnung ergibt sich im Moment leider auch nichts Gescheites, mhh ... (schaue ich mir noch später an).

mY+
Geisly Auf diesen Beitrag antworten »

Also ich hatte das jetzt gerechnet und es kommt bei mir raus:

f(x)= 0,5x^4-1,5x^3+1,5x^2+4
Aber das kann nicht richtig sein weil diese nichts mehr mit einer Rutsche zu tun hat.?!?...

Lg,
Geisly
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Das habe ich auch schon gesehen (und oben ja auch noch hinzugefügt).
Fest steht, dass mit diesen Angaben und W(2;2) keine entsprechende Kurve 3. Ordnung erstellbar ist (denn dann kommt a = 0, b = 0 und die Kurve wird zu einer Geraden). Und die Funktion 4. Ordnung ist tatsächlich unbrauchbar!
Ist der Wendepunkt WIRKLICH in (2; 2)? Denn das kann nicht sein.

Für W(3;2) hingegen funktioniert alles unter Beibehaltung sämtlicher anderer Angaben bestens:



Nicht vergessen: Die Steigung in W muss -1 sein.

mY+
 
 
sulo Auf diesen Beitrag antworten »

Diese Aufgabe hat vor einem Jahr auch schon für Verwirrung gesorgt.

Hier mal der Link: Steckbriefaufgabe Rutsche

smile
Geisly Auf diesen Beitrag antworten »

Vielen dank für die Antworten!
Zuvor wurde wirklich der W (2/2) errechnet aber da hatten wir auch keine 45 grad sondern deutlich steiler mit 56 grad. Also soll jetzt die Rutsche getreckt werden damit sie nicht mehr so steil ist und dafür nehme ich dann den W (3/2) und die anderen Bedingungen zuvor?
sulo Auf diesen Beitrag antworten »

Hast du dir den letzten Beitrag aus meinem Link durchgelesen? verwirrt
Geisly Auf diesen Beitrag antworten »

Hallo sulo!
Ja habe ich aber ehrlich gesagt konnte ich aus dem anderen Beitrag keine Schlüsse ziehen! Es soll der Punkt (4/0) und der Punkt (0/4) bleiben und es soll f'(2)=-1 sein?
sulo Auf diesen Beitrag antworten »

Ein leicht veränderter Auszug aus dem letzten Beitrag, das Wichtige habe ich fett markiert:

Zitat:
Original von Steffen Bühler

Wenn ich jetzt aber eine solche Rutsche "zurechtbiege", damit die Steigung oben und unten Null ist, und dabei die beiden Enden lasse, wo sie sind, wird es anschaulich, daß die Steigung irgendwo dazwischen kleiner werden muß als -1.

Nachdem mir das klar wurde, habe ich in meine Gleichung vierten Grades, deren Ableitung bei x=2 so schön auf -1 geht, mal x=3 eingesetzt, und meine Befürchtungen wurden wahr: -1,125.

So eine Rutsche ist tatsächlich unmöglich!
Und das ist die Lösung dieser Aufgabe. Es läßt sich wohl auch algebraisch zeigen, daß die erste Ableitung bei diesen Nebenbedingungen immer irgendwo Werte kleiner -1 für x zwischen 0 und 4 besitzt.


smile
Geisly Auf diesen Beitrag antworten »

Also ist diese Aufgabe unmöglich zu lösen?
Hab den ganzen Tag hin und her gerechnet aber es kam nichts passendes dabei raus! Das frustriert einen etwas und am Ende ist das Schulbuch Schuld???
sulo Auf diesen Beitrag antworten »

Vielleicht sollte man herausfinden, dass es keine Lösung gibt... verwirrt
Geisly Auf diesen Beitrag antworten »

Naja das hat ja weningstens geklappt Augenzwinkern
Dann lass ich meine Gleichung so stehen um zu zeigen das dies nicht stimmen kann/passt!

Danke für die Hilfe und den Hinweis mit dem Link!

Vielen dank auch nochmal an mYthos!

Lg, geisly
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Du kannst ja dann zum Trost auch die schöne Rutsche mit dem Punkt W(3;2) präsentieren, das ist doch auch schon etwas!

Gr
mY+
Geisly Auf diesen Beitrag antworten »

Ja das stimmt! Vielen dank für die Bemühungen!

Schönen Abend noch

Geisly
Neue Frage »
Antworten »



Verwandte Themen

Die Beliebtesten »
Die Größten »
Die Neuesten »