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Analyse: Aufgabe
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 21:26 Do 07.10.2010
Autor: manolya

Aufgabe
Funktionsgleichung ermitteln?


Hallo,

also ich beschäftigte mich mit dem Problem:

Es handelt sich um eine Funktion dritten Grades.
Folgende Bedingungen sind gegeben:

f(2/3a)  =1
f(0)     =0   e=0
f(a)     =0
f'(0)    =0   d=0
f'(2/3a) =0
f''(1/3a)=0

[mm] \integral_{0}^{a}{f(x) dx} [/mm]


soo nun habe ich alles eingesetzt:

f(2/3a)  = [mm] 2/3a^{3}b+2/3a^{2}c [/mm] =1

f(a)     [mm] =a^{3}b +a^2 [/mm]        =0

f'(2/3a) [mm] =2a^{2}b+4/3ac [/mm]      =0

f''(1/3a)=2ab+2c           =0  hier habe ich nach c umgestellt und c= -ab



Nun habe ich versucht durch Subtrahieren einige Variabeln wegzustreichen , nur bekomme ich im Endeffekt kein Ergebnis.

Hat jemand irgendeine Idee?

LIEBE GRÜßE

        
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:47 Do 07.10.2010
Autor: manolya

Was ich ergänzen muss, ist dass A = 8/3 beträgt.

Bezug
        
Bezug
Analyse: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:55 Do 07.10.2010
Autor: wieschoo


> Funktionsgleichung ermitteln?
>  
> Hallo,
>  
> also ich beschäftigte mich mit dem Problem:
>  
> Es handelt sich um eine Funktion (hoffentlich Polynom) dritten Grades.
>  Folgende Bedingungen sind gegeben:
>  
> [mm]f(\frac{2}{3a}) =1[/mm]
>  [mm]f(0) =0 \Rightarrow e=0[/mm] [ok]
>  [mm]f(a) =0\,[/mm]
>  [mm]f'(0) =0 \Rightarrow d=0[/mm] [ok]
>  [mm]f'(\frac{2}{3a}) =0[/mm]
>  [mm]f''(\frac{1}{3a})=0[/mm]
>  
> [mm]\integral_{0}^{a}{f(x) dx}[/mm] [nixweiss]

Wie lautet dein Ansatz?
Mein Ansatz lautet:
[mm]f(x)=bx^3+cx^2+dx+e[/mm]
[mm]f'(x)=3bx^2+2cx+d[/mm]
Bitte das nächste Mal mitposten. Mit dem Wissen nur [mm] noch:[center]$f(x)=bx^3+cx^2$ [/mm]
[mm] $f'(x)=3bx^2+2cx$[/center] [/mm]

> soo nun habe ich alles eingesetzt:
> f(2/3a)  = [mm]2/3a^{3}b+2/3a^{2}c[/mm] =1

?? Ist es denn nun
a) [mm]f(\frac{2}{3a}) =1[/mm]    oder
b) [mm]f(\frac{2}{3}a) =1[/mm]

Version a)

Dann erhalte ich aber [mm]f(\frac{2}{3a})={\frac {8}{27}}\,{\frac {b}{{a}^{3}}}+\frac{4}{9}\,{\frac {c}{{a}^{2}}}=1[/mm]
Da hast du irgendwo leider "zu gut" gekürzt.

Version b)
[mm]f(\frac{2}{3}a)={\frac {8}{27}}\,b{a}^{3}+\frac{4}{9}\,c{a}^{2}=1[/mm]
Auch hier wärst du zu großzügig mit dem kürzen gewesen.

Ich ergänze mal mit blau.

> f(a)     [mm]=a^{3}b +a^2 \blue{c}[/mm]        =0
>  
> f'(2/3a) [mm]=2a^{2}b+4/3ac[/mm]      =0

Auch hier stimmt es nicht.

>  
> f''(1/3a)=2ab+2c           =0  hier habe ich nach c
> umgestellt und c= -ab
>  
>
>
> Nun habe ich versucht durch Subtrahieren einige Variabeln
> wegzustreichen , nur bekomme ich im Endeffekt kein
> Ergebnis.
>  
> Hat jemand irgendeine Idee?
>  
> LIEBE GRÜßE  


Bezug
                
Bezug
Analyse: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:00 Do 07.10.2010
Autor: manolya

okay dann stimmt das was ich vorher errechnet habe:

[mm] f(2/3a)=8/27a^{3}b+4/9a^{2}c=0 [/mm]
f''(1/3a)=2ab+2c
[mm] f(a)=a^{3}b+a^{2}b=0 [/mm]

Bezug
                        
Bezug
Analyse: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:46 Do 07.10.2010
Autor: wieschoo


> okay dann stimmt das was ich vorher errechnet habe:
>  
> [mm]f(2/3a)=8/27a^{3}b+4/9a^{2}c=0[/mm]

Falsch aufgeschrieben. Richtig ist :
[mm] f(\frac{2}{3a})={\frac {8}{27}}\,{\frac {b}{{a}^{3}}}+\frac{4}{9}\,{\frac {c}{{a}^{2}}}=1 [/mm]

>  [mm]f''(1/3a)=2ab+2c[/mm]

Da fehlen ja überall die Bruchstriche.

>  [mm]f(a)=a^{3}b+a^{2}b=0[/mm]  


Und was nun?
[mm] f(x)=bx^3+cx^2 [/mm] [ok]
[mm] f'(x)=3bx^2+2cx [/mm] [ok]
[mm]f''(x)=6bx+2c[/mm] [ok]


Wir sammeln:
[mm]1= f(\frac{2}{3a})={\frac {8}{27}}\,{\frac {b}{{a}^{3}}}+\frac{4}{9}\,{\frac {c}{{a}^{2}}} [/mm] [ok]
[mm]0=f(a)=b{a}^{3}+c{a}^{2}[/mm] [ok]


[mm]0=f'(\frac{2}{3a})=\frac{4}{3}\,{\frac {b}{{a}^{2}}}+\frac{4}{3}\,{\frac {c}{a}}[/mm] [ok]
[mm]0=f''(\frac{1}{3a})=2*\frac{b}{a}+2*c[/mm] [ok]

Schlussfolgerungen Version a)
[mm] $0=f'(\frac{2}{3a})=\frac{4}{3}\,{\frac {b}{{a}^{2}}}+\frac{4}{3}\,{\frac {c}{a}}\gdw [/mm] b=-c*a$
Einsetzen in f(x) und weiterrechnen
[mm]1= f(\frac{2}{3a})={\frac {8}{27}}\,{\frac {b}{{a}^{3}}}+\frac{4}{9}\,{\frac {c}{{a}^{2}}} \gdw c= \frac{27}{4}*a^2[/mm]

Version b)
[mm] $0=f''(\frac{1}{3a})=2*\frac{b}{a}+2*c\gdw [/mm] b=-c*a$

Bezug
                                
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:56 Do 07.10.2010
Autor: manolya

Soll ich etwa > > okay dann stimmt das was ich vorher errechnet habe:

> Stelle doch das Gleichungssystem auf und es ist ein LGS (a
> gehört nicht zum Gleichungssystem)
>  
> [mm]\begin{array} {cccc}(\frac{8}{27a^3})*b&+(\frac{4}{9a^2})*c&=1\\ (a^3)*b&+(a^2)*c&=0\end{array}[/mm]
>  
>
> und beginne zu lösen.

Soll ich hier mal 27/8 nehmen oder was :-s


Bezug
                                        
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:59 Do 07.10.2010
Autor: wieschoo

Das war Quatsch mit Soße von mir.


Bezug
                                                
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:00 Do 07.10.2010
Autor: manolya

na dann...:(

Bezug
                                                        
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:04 Do 07.10.2010
Autor: wieschoo

siehe vorherigebearbeitete Antwort von mir.


Bezug
                                
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:12 Do 07.10.2010
Autor: manolya


> Schlussfolgerungen
>  [mm]0=f'(\frac{2}{3a})=\frac{4}{3}\,{\frac {b}{{a}^{2}}}+\frac{4}{3}\,{\frac {c}{a}}\gdw b=-c*a[/mm]

b= -c
das kommt bei mir raus..

Bezug
                                        
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:18 Do 07.10.2010
Autor: wieschoo

Das sollte aber stimmen
[mm] 0=f'(\frac{2}{3a})=\frac{4}{3}\,{\frac {b}{{a}^{2}}}+\frac{4}{3}\,{\frac {c}{a}}=\frac{4}{3}\,\left ({\frac {\blue{b}}{{\blue{a}}}*\frac{1}{a}}\right )+\frac{4}{3}\,{\frac {\blue{c}}{a}}\gdw \frac{b}{a}=-c \gdw b=-c\cdot{}a [/mm]



Bezug
                                
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:26 Do 07.10.2010
Autor: manolya


> Einsetzen in f(x) und weiterrechnen
>  
> [mm]1= f(\frac{2}{3a})={\frac {8}{27}}\,{\frac {b}{{a}^{3}}}+\frac{4}{9}\,{\frac {c}{{a}^{2}}} \gdw c= \frac{27}{4}*a^2[/mm]

Wie kommst Du hier auf c?

>  
> Damit ist f entschlüsselt:
>  
> [mm]f(x)=-ca{x}^{3}+{\frac {27}{4}}\,{a}^{2}{x}^{2}[/mm]

UNd wie soll ich das jetzt weiterlösen?



Bezug
                                        
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:31 Do 07.10.2010
Autor: manolya

Ich bin ehct am Verzweifeln und total durcheinander :(

Ich komm nicht aufs Ergebnis:(

Bezug
                                        
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:34 Do 07.10.2010
Autor: wieschoo


>
> > Einsetzen in f(x) und weiterrechnen
>  >  
> > [mm]1= f(\frac{2}{3a})={\frac {8}{27}}\,{\frac {b}{{a}^{3}}}+\frac{4}{9}\,{\frac {c}{{a}^{2}}} \gdw c= \frac{27}{4}*a^2[/mm]
>  
>  Wie kommst Du hier auf c?


Bis jetzt hat die Funktion die Gestalt:
[mm]f(x)=(-ca)x^3+cx^2[/mm]
Also [mm]1= f(\frac{2}{3a})={\frac {4}{27}}\,{\frac {c}{{a}^{2}}} \gdw c= \frac{27}{4}*a^2[/mm]


Bezug
                                                
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:35 Do 07.10.2010
Autor: manolya

Und wie rechnen wir jetzt weiter?

Bezug
                                                        
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:40 Do 07.10.2010
Autor: wieschoo

Jetzt wirds wirklich hässlich:

[mm]f(x) = -{\frac {27}{4}}\,{a}^{3}{x}^{3}+{\frac {27}{4}}\,{a}^{2}{x}^{2}[/mm]

Ich weiß nicht, was du mit dem Integral möchtest. Soll
[mm]\int_0^{a}{f(x)dx}=\frac{8}{3}[/mm] gelten?


Bezug
                                                                
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:41 Do 07.10.2010
Autor: manolya

Ja das war auch angeben der Flächeninhalt..
aber wie kommst du nun auf die f(x) ?:S

Bezug
                                                                        
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:46 Do 07.10.2010
Autor: wieschoo

[mm]\red{b=-ca}[/mm]
[mm]\blue{c=\frac{27}{4}a^2}[/mm]

[mm]f(x)=\red{b}x^3+\blue{c}x^2=\red{(-ca)}*x^3+\blue{(\frac{27}{4}a^2)}*x^2 =\red{(-\blue{(\frac{27}{4}a^2)}*a)}*x^3+\blue{(\frac{27}{4}a^2)}*x^2 = -{\frac {27}{4}}\,{a}^{3}{x}^{3}+{\frac {27}{4}}\,{a}^{2}{x}^{2}[/mm]


Bezug
                                                                                
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:47 Do 07.10.2010
Autor: manolya

Jaa das habe ich gerade gelöst^^

Nur verusche ich jetzt a rauszubekommen...:S

Bezug
                                                                                        
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:58 Do 07.10.2010
Autor: wieschoo

[mm] \frac{8}{3} =\int_0^{a}{f(x)dx}=-{\frac {27}{16}}\,{a}^{7}+\frac{9}{4}\,{a}^{5}[/mm]

Ich habe es jetzt auch schon zum fünften mal bis hierher gerechnet. Die Aufgabe ist nicht wirklich lösbar in meinen Augen.
[mm] $f(a)\neq [/mm] a$ da passt es schon nicht.

Ich habe jetzt auch alles mit einem CAS nachgerechnet:
[]PDF anschauen

Heute wird das meinerseits nichts mehr, auch wenn gleich morgen ist.



Bezug
                
Bezug
Analyse: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:08 Do 07.10.2010
Autor: manolya

Es ist f(2/3a)=1

a ist im Nenner...

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