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extremwertaufgabe??: aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:01 Sa 14.05.2005
Autor: superkermit

Hallo zusammen!

Zunächst einmal:
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

ein fester Punkt A einer bühne wird durch eine in der Höhe h verstellbare punktförmige Lichtquelle L mit der Lichstärke I beleuchtet. die von L im Punkt A erzeugte beleuchtungsstärke B genügt dem Lambertschen Gesetz
B( [mm] \alpha,r) [/mm] = [mm] \bruch{I* cos \alpha }{r²} [/mm]
wobei  [mm] \alpha [/mm] der Einfallswinkel des Lichtes ( gemessen gegen vertikale) und r der Abstand der lichtquelle vom Bühnenpunkt A ist!
Unter welchem Winkel  [mm] \alpha [/mm] wird der Punkt A am stärkesten beleuchtet? Hinweis: wenn sie den winkel durch senkrechtes verschieben von L ändern, ändert sich auch r!

Ich weiß irgendwie wie nicht was ich berechnen soll, geschweige den wie ich ansetzen soll!
Hat einer von euch eine Idee?Hat das was mit nebenbedingungen zu tun?

        
Bezug
extremwertaufgabe??: Winkelfunktion!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:26 Sa 14.05.2005
Autor: Loddar

Hallo superkermit!


[willkommenmr] !!


Wie fast immer macht sich eine Skizze sehr hilfreich!


[Dateianhang nicht öffentlich]


Aus der Winkelfunktion am rechtwinkligen Dreieck kannst Du nun $r$ durch den Winkel [mm] $\alpha$ [/mm] bzw. [mm] $\cos(\alpha)$ [/mm] darstellen:

[mm] $\cos(\alpha) [/mm] \ = \ [mm] \bruch{h}{r}$ $\gdw$ [/mm]    $r \ = \ [mm] \bruch{h}{\cos(\alpha)}$ [/mm]


Wenn Du das nun einsetzt in Deine o.g. Gleichung, erhältst Du eine Funktion, die nur noch von [mm] $\alpha$ [/mm] abhängig ist:  [mm] $B(\alpha) [/mm] \ = \ ...$


Mit dieser Funktion nun Deine Extremwertberechnung wie gewohnt durchführen!

Gruß
Loddar


Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Bezug
                
Bezug
extremwertaufgabe??: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:32 Sa 14.05.2005
Autor: superkermit

Hallo!
also die Idee ist ja schon mal super, bin ich gar nicht  drauf gekommen! Ich versteh nur nicht warum die Funktion dann plötzlich nur noch von  [mm] \alpha [/mm] abhängt, weil doch jetzt h als nicht fester  Parameter mit reinspielt! Muß das nicht irgendwie berücksichtigt werden?

Bezug
                        
Bezug
extremwertaufgabe??: h als fest angesehen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:12 Sa 14.05.2005
Autor: Loddar

Hallo!


Ich muß zugeben, ich habe hier die Höhe h als (konstanten) Parameter angesehen und Dir einen dementsprechenden Tipp gegeben.

Bei genauerer Betrachtung der Aufgabenstellung bin ich mir da nicht mehr so ganz sicher [kopfkratz3] ...


Loddar


Bezug
                
Bezug
extremwertaufgabe??: noch ne frage
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 18:32 Sa 14.05.2005
Autor: superkermit

hallo !

Ich hab die aufgabe mal so gerechnet wie du sie mir beschrieben hast, weil ich mir sicher bin das ich das nur nicht verstanden hab!
dabei stoß ich auf folgendes Problem:
wenn ich r in meine funktion einsetze komme ich auf:
[mm] \bruch{I}{h²} [/mm] * cos³  [mm] \alpha [/mm]
davon die ableitung ist doch ( ich leite doch nur nach  [mm] \alpha [/mm] ab oder?)
[mm] \bruch{I}{h²} [/mm] * 3 sin   [mm] \alpha- [/mm]  cos² [mm] \alpha [/mm]
wenn ich hiervon die nullstellen suche hab ich probleme
wann ich sin = cos²
bzw: sin+ sin²=1????

Bezug
                        
Bezug
extremwertaufgabe??: Fallunterscheidung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:28 Sa 14.05.2005
Autor: Loddar

Hallo superkermit!


> wenn ich r in meine funktion einsetze komme ich auf:
> [mm]\bruch{I}{h²}[/mm] * cos³  [mm]\alpha[/mm]

[daumenhoch]


> davon die ableitung ist doch ( ich leite doch nur nach  
> [mm]\alpha[/mm] ab oder?)

Bei Annahme eines konstanten $h$  : Ja [daumenhoch] !


> [mm]\bruch{I}{h²}[/mm] * 3 sin   [mm]\alpha-[/mm]  cos² [mm]\alpha[/mm]

[aufgemerkt] Klammern nicht vergessen, sonst machst Du aus dem Produkt plötzlich eine Differenz:

[mm]B'(\alpha) \ = \ \bruch{I}{h^2} * 3*\cos^2(\alpha)*\left[-\sin(\alpha)\right][/mm]

Schließlich multiplizieren wir ja mit der inneren Ableitung
[mm] ($\rightarrow$ [/mm] MBKettenregel ).


>  wenn ich hiervon die nullstellen suche hab ich probleme
>  wann ich sin = cos²
>  bzw: sin+ sin²=1????

Da scheint genau dieser Fehler passiert zu sein!


Jedenfalls würde ich eine Fallunterscheidung machen für:

1. [mm] $\alpha [/mm] \ = \ 0$   [mm] $\Rightarrow$ $\sin(\alpha) [/mm] \ = \ 0$

2. [mm] $\alpha [/mm] \ [mm] \not= [/mm] \ 0$   [mm] $\Rightarrow$ $\sin(\alpha) [/mm] \ [mm] \not= [/mm] \ 0$
In diesem Falle darf ich dann die Gleichung auch durch [mm] $\sin(\alpha)$ [/mm] teilen.


Kommst Du nun alleine weiter?

Gruß
Loddar


Bezug
        
Bezug
extremwertaufgabe??: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:20 Do 19.05.2005
Autor: lumpi

hallöchen!

wenn du h eliminieren willst, dann nehm doch einfach den sin= a/r, dann hast du h nicht in deiner FUnktion a ist ja konstant!

Bezug
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