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minimum einerstrecke berechnen: Parkplatz am Fluss
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:27 Mi 09.01.2013
Autor: breede

Aufgabe
Vom Parkplatz an der Position P(0|0,5) soll ein möglichst kurzer Zugangsweg zum Flussufer gebaut werden (1LE = 100m). Der Fluss kann beschrieben werden durch die Funktion f(x)= 2-0,5x².
Wie lang wird der Weg mindestens ?


Ich weiß nicht,wie ich die hauptbedingung und die nebenbedingung aufstelle soll.
Ich verstehe das nicht.
Kann mir das jemand erklären?


        
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minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:40 Mi 09.01.2013
Autor: Steffi21

Hallo, beginne immer mit einer Skizze, zeichne dir in ein Koordinatensystem die nach unten geöffnete Parabel und den Punkt P ein, jetzt wähle einen beliebigen Punkt A auf der Parabel, die Strecke [mm] \overline{PA} [/mm] ist zu minimieren, da ruft doch der Herr Pythagoras ganz laut, benutze mich

[Dateianhang nicht öffentlich]

Steffi

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Bezug
                
Bezug
minimum einerstrecke berechnen: Pythagoras
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:42 Mi 09.01.2013
Autor: breede

Achja stimmt.
danke.
Dann zeichne ich ein dreieck ein, so wie du in der skizze.
Muss ich dann um die hypotenuse auszurechnen [mm] ,a^2 +b^2 [/mm] rechnen.
wenn ja mit welchen werten für a und b?

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Bezug
minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:47 Mi 09.01.2013
Autor: fred97


> Achja stimmt.
>  okay danke.
>  Dann zeichne ich ein dreieck ein und dann?
>  
> Ich weiß ja nicht, wie lang die seiten sind?

Tipp:

B(x|0,5) und A(x | [mm] 2-0,5x^2) [/mm]

FRED

>  
>  


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minimum einerstrecke berechnen: rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:50 Mi 09.01.2013
Autor: breede

Danke, aber wie kommt man auf die koordinaten?
ich verstehe es nicht.


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Bezug
minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:59 Mi 09.01.2013
Autor: Steffi21

Hallo, ich habe für meine Skizze die Stelle x=0,5 gewählt der Punkt A liegt an der Stelle 0,5, ebenso der Punkt B, das heißt aber nicht, dass die rote Strecke der minimale Abstand ist, wir suchen also die Stelle x, laut Pythagoras gilt

[mm] \overline{PA}^{2}=\overline{PB}^{2}+\overline{AB}^{2} [/mm]

[mm] \overline{PA}=\wurzel{\overline{PB}^{2}+\overline{AB}^{2}} [/mm]

[mm] \overline{PA}=\wurzel{x^{2}+(f(x)-0,5)^{2}} [/mm]


[mm] \overline{PA}=\wurzel{x^{2}+(-0,5x^2+2-0,5)^{2}} [/mm]

so, jetzt du

Steffi



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minimum einerstrecke berechnen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:09 Mi 09.01.2013
Autor: breede


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minimum einerstrecke berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:16 Mi 09.01.2013
Autor: breede

[mm] \wurzel{x^2+(1,5-0,5x^2)^2} [/mm]
oder?

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minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:21 Mi 09.01.2013
Autor: Steffi21

Hallo, korrekt, Steffi

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minimum einerstrecke berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:30 Mi 09.01.2013
Autor: breede

[mm] \wurzel{x^2+(1,5-0,5x^2)^2} [/mm]
wie geht es hier weiter?
ich hab die termumformung nicht mehr so richtig im sinn.
Kann mir das bitte  jemand erklären?

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minimum einerstrecke berechnen: Ableitungen
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:23 Mi 09.01.2013
Autor: Loddar

Hallo breede!


> [mm]\red{a(x) \ = \ }\wurzel{x^2+(1,5-0,5x^2)^2}[/mm]
>   wie geht es hier weiter?

Da Du von dieser Abstandsfunktion [mm]a(x)_[/mm] nunmehr die Extremwerte / Minima suchst, gilt es hier die ersten beiden Ableitungen zu bilden.


Wie bereits erwähnt, kannst Du es Dir auch erleichtern, wenn Du die Funktion [mm]a^2(x) \ = \ x^2+\left(1{,}5-0{,}5*x^2\right)^2[/mm] betrachtest und hiervon die Ableitungen bildest.


Gruß
Loddar

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minimum einerstrecke berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:43 Mi 09.01.2013
Autor: breede

ich verstehe gerade  nichts.was ist jetzt die hauptbedingung/zielfunktion?

Wie löse ich die klammer [mm] auf?\wurzel{x^2+(1,5-0,5x^2)^2} [/mm]




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minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:46 Mi 09.01.2013
Autor: Diophant

Hallo, [<- Begrüßung]

> ich verstehe gerade nichts.was ist jetzt die
> hauptbedingung/zielfunktion?
>
> Wie löse ich die klammer [mm]auf?\wurzel{x^2+(1,5-0,5x^2)^2}[/mm]

weshalb nimmst du nicht den vorigen Tipp von Loddar, um mal selbst initiativ zu werden?

Die Klammer löst man mit der 2. binomischen Formel auf.


Gruß, Diophant [<- Kurze Grußfloskel zur Beendigung des Postings]

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minimum einerstrecke berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:59 Mi 09.01.2013
Autor: breede

ist es dann mit dem pythagoras:
[mm] c^2=x^2+(2-0,5x^2)^2??? [/mm]



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minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:06 Mi 09.01.2013
Autor: MathePower

Hallo breede,

> ist es dann mit dem pythagoras:
>  [mm]c^2=x^2+(2-0,5x^2)^2???[/mm]
>  


Ja.


Gruss
MathePower

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minimum einerstrecke berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:11 Mi 09.01.2013
Autor: breede

nein . es ist doch wurzel aus [mm] x^2 +(-0,5x^2+2-0,5^2) [/mm]
oder nicht?

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minimum einerstrecke berechnen: Wurzel
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:37 Mi 09.01.2013
Autor: Infinit

Hallo,
der Abstand wird durch die Wurzel beschrieben, bei der Suche nach dem Minimum kann man aber auch mit der quadratischen Funktion arbeiten. Ist diese Funktion minimal, so ist es auch das gesuchte Minimum und man spart sich einiges an unschöner Rechenarbeit, die durch die Wurzel sonst mit reinkommt.
Viele Grüße,
Infinit


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minimum einerstrecke berechnen: hauptbedingung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:50 Mi 09.01.2013
Autor: breede

Was ist die hauptbedingung und was die Nebenbedingung?
Ich glaube die HB ist: [mm] \wurzel{x^2+(1,5-0,5x^2)^2} [/mm]
ODER???

Danke


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minimum einerstrecke berechnen: Zielfunktion
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:19 Mi 09.01.2013
Autor: Loddar

Hallo breede!


> Was ist die hauptbedingung und was die Nebenbedingung?

Die Hauptbedingung ist hier die Formel für den Abstand, sprich: der Pythagoras.

Die Nebenbedingung wird durch den gegebenen Punkt (Parkplatz) und die Funktionskurve (Straße) genannt.


>  Ich glaube die HB ist: [mm]\wurzel{x^2+(1,5-0,5x^2)^2}[/mm]

Das oben ist bereits Deine Zielfunktion, welche aus Hauptbedingung und eingesetzter Nebenbedingung besteht.


Gruß
Loddar


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minimum einerstrecke berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:20 Mi 09.01.2013
Autor: breede

hallo,
also ist die hauptbedingung: [mm] a^2+b^2=c^2 [/mm]

und die nebenbedingung?

MfG

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minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:36 Mi 09.01.2013
Autor: Steffi21

Hallo, Hauptbedingung ist der Pythagoras, Nebenbedingung ist die Funktionsgleichung und der Punkt vom Parkplatz, die Nebenbedingung fließt ja in die Hauptbedingung ein, erst dann kannst du weiter rechnen, Steffi

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minimum einerstrecke berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:46 Mi 09.01.2013
Autor: breede

hallo, danke steffi.jetzt hab ich es verstanden.

Nun aber habe ich noch eine Frage: Ich hab da jetzt zwei Tiefpunkte und einen Hochpunkt raus.
Was muss ich jetzt machen?

Lg

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Bezug
minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:54 Mi 09.01.2013
Autor: Steffi21

Hallo, korrekt, es gibt zwei Stellen für den minimalen Abstand, [mm] x_1=-1 [/mm] und [mm] x_2=1, [/mm] siehe Skizze

[Dateianhang nicht öffentlich]

Steffi

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Bezug
                                                                
Bezug
minimum einerstrecke berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:03 Mi 09.01.2013
Autor: breede

Danke steffi. Muss man da noch irgendetwas
messen oder war's das.
also ich meine eine strecke angeben,aslo den exakten wert für die strecke.

mfg

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minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:13 Mi 09.01.2013
Autor: Steffi21

Hallo, du kennst doch jetzt in deinem rechtwinkligen Dreieck ganz konkret die Längen der Katheten, jeweils 1LE, über den Pythagoras bekommst du also jetzt konkret die Hypotenuse, bedenke dann 1 LE entspricht 100m

[Dateianhang nicht öffentlich]

Steffi

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Bezug
                                                                                
Bezug
minimum einerstrecke berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:15 Mi 09.01.2013
Autor: breede

hallo,
danke steffi21

ich hab da jetzt ca. 141,42 m rausbekommen.
Ist das richtig?


Mfg


Bezug
                                                                                        
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minimum einerstrecke berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:07 Mi 09.01.2013
Autor: reverend

Hallo breede,

> ich hab da jetzt ca. 141,42 m rausbekommen.
>  Ist das richtig?

Das stimmt. Genauer wäre allerdings [mm] 100\wurzel{2}\;\text{LE}. [/mm]

Grüße
reverend


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