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Neue Konzentration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:01 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

Aufgabe
Die Konzentration eines Medi wird durch g(t)=at*e^(-bt)
beschrieben. t in Std. g(t) in mg/l
Begründe dass es sinnvoll ist a > 0 vorauszusetzen.
Bestimme a und b so, das die Konzentration vier Std nach Einnahme ihren größten Wert mit 20 mg/l erreicht.

Hallo,
so bin nicht sicher wie ich hier rangehen soll. Dachte wie
folgt:
Um b zu bekommen benutze ich:
1/2 [mm] N_{0}= N_{0}e^{-b*t} [/mm] ich weiss aber nicht ob
ich das so richtig einsetze,
1/2*(0,2) = 0,2 *e^(-b*4)
hätte jetzt gerne gewusst ob das richtig ist, mein Problem sind die 20 mg/l weiss nicht wo und wie ich die anwenden soll.
Danke für jeden Tip
Beliar

        
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Neue Konzentration: Korrektur
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:15 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Deine genannte Funktion verwendet man für die Bestimmung von Halbwertzeiten, was hier nicht der Fall ist.

Du musst folgende Berstimmungsgleichungen aufstellen:
$$g(4) \ = \ [mm] a*4*e^{-b*4} [/mm] \ = \ 20$$
$$g'(4) \ = \ ... \ = \ 0$$

Gruß
Loddar


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Neue Konzentration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:27 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

Wenn es nicht zu viel mühe macht könntest du mir die Ableitung erklären, da ich so etwas mit sovielen Variablen noch nicht gemacht habe.
Wäre toll-Danke

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Neue Konzentration: nur 1 Variable
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:34 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Du hast hier doch nur die 1 Variable mit $t_$ . Die Werte $a_$ und $b_$ behandelst Du wie Konstanten.

Für die Ableitung hier benötigst Du die MBProduktregel mit $u(t) \ := \ a*t$ sowie $v(t) \ = \ [mm] e^{-b*t}$ [/mm] .


Gruß
Loddar


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Neue Konzentration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:40 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

Wäre das dann:
a*4*e^(-b*4)*4+e^(-b*4)
e^(-b*4)(4a+16)
aber wie bekomme ich dann a und b?

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Neue Konzentration: Rechenweg?
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:47 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Wie lautet denn Deine Ableitungsfunktion $g'(t)_$ ? Wenn Du hier nämlich weitestgehend ausklammerst, kannst Du daraus $b_$ ermitteln.

Kontrollergebnis: $g'(t) \ = \ [mm] a*e^{-b*t}*(1-b*t)$ [/mm]


Gruß
Loddar


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Neue Konzentration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:52 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

Also im Prinzip muss ich doch den umgekehrten Weg gehen, ich such ja eine neue Funktion, von der ich weiss dass bei t=4 der Hochpunkt mit 20 mg/l ist. Aber ich bin so noch nie vorgegangen.Ich weiss einfach nicht wie ich da die Ableitungsregen anwenden muss, auch nicht wie Konstanten behandelt werden.

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Neue Konzentration: Tipp
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:01 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Stelle Dir doch einfach vor, anstelle von $a_$ und $b_$ stehen konkrete Zahlen (z.B. $a \ = \ 5$ und $b \ = \ 7$ ).
Wie lautet dann die Ableitung?


Gruß
Loddar


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Neue Konzentration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:09 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

Also mit dem Beispiel:
g(t)=(a*4)*e^(-b*t)
g'(t)=(5*4)*e^(-7*4)
g'(t)=(20)*(-28)*e^(-7*4)+e^(-7*4)
g'(t)= e^(-7*4) (-560)
denke ich jedenfalls

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Neue Konzentration: nicht richtig
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:15 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Wie Dein Thread-Titel schon sagt: etwas mehr (neue) Konzentration Deinerseits, bitte ...

Wenn Du mein Beispiel mit den genanten Zahlenwerten wählst, lautet die Beispielfunktion $g(t) \ = \ [mm] 5*t*e^{-7*t}$ [/mm] .

Und diese Funktion nun mit der MBProduktregel ableiten.


Gruß
Loddar


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Neue Konzentration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:22 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

na gut wills versuchen:
g(t)= 5t*e^(-7*t)
g'(t)= 5*e^(-7*t)*(-7)+ 5t*e^(-7*t)
g'(t)= e^(-7*t)(5t-35)
hoffe dass das jetzt besser ist.

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Neue Konzentration: auch falsch ...
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:34 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Du solltest Dir auf jeden Fall nochmal die MBProduktregel ansehen. Da geht so einiges mit den Rechenzeichen (Malpunkt und Pluszeichen) verquer ...

Gemäß MBProduktregel muss die Ableitung für meine Beispielfunktion lauten:
$$g'(t) \ = \ [mm] 5*e^{-7*t} [/mm] \ [mm] \red{+} [/mm] \ [mm] 5t*e^{-7*t} [/mm] \ [mm] \red{*} [/mm] \ (-7) \ = \ [mm] 5*e^{-7*t}*[1+t*(-7)] [/mm] \ = \ [mm] 5*e^{-7*t}*(1-7*t)$$ [/mm]

Und nun Du nochmal für die allgemeinen Wert $a_$ und $b_$ ...


Gruß
Loddar


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Neue Konzentration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:40 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

ok bei der Produktregel brauche ich wohl noch übung.
Aber wenn ich jetzt für die Zahlenwerte wieder die Variablen einfüge hätte ich ja :
a*e^(-bt)*(1-bt)
jetzt würde ich für t die vier einsetzen, aber wie bekommt man dann ein Ergebnis für a und b ?

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Neue Konzentration: sieht gut aus
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:45 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


> Aber wenn ich jetzt für die Zahlenwerte wieder die
> Variablen einfüge hätte ich ja :
> a*e^(-bt)*(1-bt)

[ok] Jawoll!


> jetzt würde ich für t die vier einsetzen,

[ok] Genau ...


> aber wie bekommt man dann ein Ergebnis für a und b ?

Man erhält doch durch Einsetzen die Gleichung [mm] $a*e^{-4*b}*(1-4*b) [/mm] \ = \ 0$ .

Wende nun das Prinzip des Nullproduktes an. Demnach muss ja gelten: $1-4*b \ = \ 0$ .


Gruß
Loddar


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Neue Konzentration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:05 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

hätte für b = 0,25 und für a = 0 anzubieten, wobei ich glaube das a falsch ist.

Bezug
                                                                                                                        
Bezug
Neue Konzentration: stimmt so!
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:09 Di 22.01.2008
Autor: Herby

Hallo Reinhard,

> hätte für b = 0,25 und für a = 0 anzubieten, wobei ich
> glaube das a falsch ist.

ich nicht :-)


Liebe Grüße
Herby

Bezug
                                                                                                                                
Bezug
Neue Konzentration: tst-tst-tst
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:14 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

.

> > hätte für b = 0,25 und für a = 0 anzubieten, wobei ich
> > glaube das a falsch ist.
>
> ich nicht :-)

[kopfschuettel] Ach Herby ...


Gruß
Loddar


Bezug
                                                                                                                                        
Bezug
Neue Konzentration: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:20 Di 22.01.2008
Autor: Herby

Hallo Liebling [grins]

dann stimmt hier was nicht: https://matheraum.de/read?i=356719


Liebe Grüße
Herby

Bezug
                                                                                                                                                
Bezug
Neue Konzentration: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:22 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Schnäuzelchen! [umarmen] . . . [grins]


Und was soll da nicht stimmen? Hast Du bedacht, dass es mit $g(4) \ = \ [mm] 4a*e^{-4*b} [/mm] \ = \ 20$ eine 2. Bestimmungsgleichung gibt?


Gruß
Loddar


Bezug
                                                                                                                                                        
Bezug
Neue Konzentration: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:25 Di 22.01.2008
Autor: Herby

Hi du,

du hast aber 4 für b und nicht für t eingesetzt, oder irre ich schon wieder [kopfkratz3]


lg
Herby

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Bezug
Neue Konzentration: Okay! Aber ...
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:28 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Herby!


Okay, da hatte sich ein Tippfehler mit $t_$ anstatt $b_$ eingeschlichen.

Aber auch so dürfte man nicht auf den falschen Wert $a \ = \ 0$ kommen.


Gruß
Loddar

So ... [mussweg]


Bezug
                                                                                                                                                        
Bezug
Neue Konzentration: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:36 Di 22.01.2008
Autor: Herby

Tach,

> Hallo Schnäuzelchen! [umarmen] . . . [grins]
>  
>
> Und was soll da nicht stimmen? Hast Du bedacht, dass es mit
> [mm]g(4) \ = \ 4a*e^{-4*b} \ = \ 20[/mm] eine 2.
> Bestimmungsgleichung gibt?

Jetzt ja ;-)


Liebe Grüße
Herby

Bezug
                                                                                                                        
Bezug
Neue Konzentration: stimmt nicht!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:13 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Den Wert für $b_$ habe ich auch erhalten. Allerdings ergibt sich bei mir ein anderer Wert für $a_$ .

Hast Du denn in die Gleichung [mm] $4*a*e^{-4*b} [/mm] \ = \ 20$ den Wert von $b_$ eingesetzt?


Gruß
Loddar


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Bezug
Neue Konzentration: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:58 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

wie kommst du bei der Produktregel auf
[1+t*(-7)]

Bezug
                                                                                                        
Bezug
Neue Konzentration: ausgeklammert
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:03 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Hier habe ich nach Anwendung der Produktregel den Term [mm] $5*e^{-7*t}$ [/mm] ausgeklammert.


Gruß
Loddar


Bezug
                                                                                                                
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Neue Konzentration: Frage (reagiert)
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 21:14 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

Ich komme mit der 1 nicht klar.
Ich weiss nicht wie das ausgeklammert wird.
Könntest du die Ableitung einmal Schritt für Schritt machen?
Danke schon jetzt für deine große Hilfe

Bezug
                                                                                                                        
Bezug
Neue Konzentration: siehe oben!
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:18 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Die 1. Ableitung habe ich doch oben in Schritten gepostet.


Gruß
Loddar


Bezug
        
Bezug
Neue Konzentration: Hilfe,wie gehts denn
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:20 Di 22.01.2008
Autor: Beliar

Ich verzweifele,
kann auch wenn es nicht der Normale Weg ist jemand mir diese Aufgabe vorrechnen, bitte
Danke

Bezug
                
Bezug
Neue Konzentration: nur noch einsetzen
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:31 Di 22.01.2008
Autor: Loddar

Hallo Beliar!


Du musst doch nun nur noch den ermittelten Werrt von $b \ = \ [mm] \bruch{1}{4}$ [/mm] in die erste Bestimmungsgleichung mit [mm] $4a*e^{-4*b} [/mm] \ = \ 20$ einsetzen.

Damit ergibt sich: [mm] $4a*e^{-4*\bruch{1}{4}} [/mm] \ = \ [mm] 4a*e^{-1} [/mm] \ = \ 20$ .

Und das solltest Du doch nach $a \ = \ ...$ umstellen können.


Gruß
Loddar


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