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Hallo, ich habe nur den Ansatz: Ausprobieren durch länge der Strecke aber da du dich jetzt fragst: worum geht es überhaupt, hier die Aufgabe (Bild1). Bitte Aufgabenstellung (oben) und Aufgabe . (unten) lesen. Wie gesagt habe ich nur den Ansatz: länge der Strecke durch Ausprobieren auf die kürzeste kommen. Ich würde gerne rechnen und nicht ausprobieren, auch wenn ich es schon mit Geogebra gemacht habe und die Lösung kenne. Deshalb bräuchte ich eine Idee für einen Ansatz. Ich denke es wird in die Richtung Steckbriefe gehen... Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert): "Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen." |
Hierzu passend bei OnlineMathe: Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de: Parallelverschiebung Rechnen mit Vektoren - Einführung Rechnen mit Vektoren - Fortgeschritten Skalarprodukt |
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Wenn es für euch leichte ist mit mir einen Ansatz zu erarbeiten und ihr dafür die Lösungen der Aufgaben braucht die vor . kommen , bitte einfach mit JA antworten. Danke |
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Wenn du c) gelöst hast, dann besitzt du für jede beliebige Höhe h die (von h abhängigen) Koordinaten der 4 Eckpunkte. Nimm dir einfach zwei benachbarte von diesen 4 Eckpunkte und berechne ihren Abstand in Abhängigkeit von h. Damit hast du die Kantenlänge des Quadrats in Abhängigkeit von h. Diese Kantenlänge hat in einer bestimmten Höhe ein Minimum, damit ist auch die Quadratfläche in dieser Höhe minimal. |
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genau. Das war auch meine idee einfach die minimale strecke durch ausprobieren herauszufinden. Wie könnte aber ein mathematisch korrekter ansatz aussehen mit dem ich den kürzesten betrag einer kantenlänge errechnen kann? |
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genau. Das war auch meine idee einfach die minimale strecke durch ausprobieren herauszufinden. Wie könnte aber ein mathematisch korrekter ansatz aussehen mit dem ich den kürzesten betrag einer kantenlänge errechnen kann? |
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Von "Ausprobieren" hat doch niemand etwas gesagt! Ich hab mir deine Angabe nicht durchgelesen, aber der Antwort von Gast62 zufolge sollst du eine Extremwertsaufgabe lösen (und das natürlich nicht durch probieren ;-) Also Zielfunktion aufstellen, ableiten, Null setzen, . das volle Programm. |
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ich verstehe. Könntest du mir helfen eine zielfunktion aufzustellen? |
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Hallo Gast62 hat dir gesagt, wie du die Zielfunktion aufstellen sollst, lies noch mal nach! Gruß ledum |
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ach so. Hier habe ich die kantenlänge in abhängigkeit von . Wurzel(18h^2+28^2). Muss ich davon die erste ableitungbilden und dann den tiefpunkt berechnen? Ist es so einfach? Wobei ich jetzt nicht wüsste wie ich daraus eine ableitung bilden kann. Es steht zu einem in einer wurzel. Wie kann ich davon die erste ableitung bilden? |
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hab jetzt nicht geprüft, ob deine Funktion korrekt ist, aber ableiten läuft mit Kettenregel: |
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danke Wie du von nach kommst verstehe ich. Doch wo ist die wurzel hin? Es hat was mit a und zu tun. Kannst du mir diesen schritt erklären? |
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Sicher. Also, nochmal die Funktion: Schau mal in die Potenzgesetze, da findest du, dass die n-te Wurzel aus auch so geschrieben werden kann: also oder bei der Quadratwurzel aus irgendwas also "irgendwas" hoch . Demzufolge kannst du auch so schreiben: Damit ist die äußere Funktion und die innere ist Ableitung der äußeren Funktion ist damit Ableitung der inneren ist (klar) Kettenregel sagt "innere abgeleitet mal äußere abgeleitet mit innerer eingesetzt" Damit ist oder oder oder Also so leitest du Wurzelfunktionen ab. Ob deine Funktion jedoch richtig ist, müsste ich nochmal in Ruhe nachschauen, denn das Minimum von liegt hier bei . |
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Habe mir die Aufgabe und deine Notizen gerade nochmal näher angeschaut... Also, die Gebäudekanten sind windschief, schneiden sich also nie, daher werden die "Stockwerke" auch nicht beliebig klein, es gibt keine "Spitze" bei dem Gebäude. Die Stockwerke werden wieder größer. Du sollst das kleinste Stockwerk berechnen. Also muss der Abstand der windschiefen Geraden (Gebäudekanten) minimal sein. Schau doch nochmal nach, wie man den Abstand zweier windschiefer Geraden berechnet..... Guckst du vllt. hier http//www.mathebibel.de/abstand-windschiefer-geraden ...und nimmst für und jeweils eine Gebäudekante. |
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wow! Vielen dank. Wie hast du denn jetzt ausgeklammert um das ganze in die pq formel zu packen? Geht das irgednwie mit der binomischen formel zb. ? Ich habe hier die binomische formel dem angepasst. Is das richtig? Geht das? Ansonsten erkläre mir bitte wie du das minimum errechnet hast. |
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Aber ich denke mal, der Ansatz ist falsch, da die Gebäudekanten windschief sind...nicht wahr? ;-) |
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ich muss jetzt los, Mathe-Nachhilfe geben :-)) Wenn du willst, helfe ich dir später weiter... |
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hey ich habe es raus bekommen wie groß die kleineste etage ist. Denkst du dass das erfebnis stimmt für die aufgabe? Das hochhaus soll etagen haben und eine decke von jeweils 4 metern. Es soll insgesamt hoch sein. Ich gucke mal ob es per zufall klappt. |
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ich habe herausgefunden, dass das kleinste stockwerk eine kantenlänge von hat. Das war ich ausgerechnet habe ergibt . genau genommen stimmt dieser ansatz nicht. Bei dem ersten habe ich gedacht, dass er stimmt. Hätte noch jemand anderes eine idee wie ich genau auf die kantenlänge komme? Das ist das kleinste stockwerk mit den obrig genannten bedingungen. Vielen dank schon mal. |
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Also der richtige Ansatz ist wie folgt: Die Ecken des Quadrats liegen auf den Gebäudekanten, die wiederum windschief sind, sich also nicht schneiden. Der Abstand zweier windschiefer Geraden ist definiert als der geringstmögliche. Was hier also weiter hilft, ist der Ansatz, den ich weiter oben verlinkt habe (Vokabel: Abstand zweier zueinander windschiefer Geraden). Dann feststellen, in welcher Höhe dieser geringstmögliche Abstand vorliegt und schauen, welche Etage sich am nächsten zu dieser Höhe befindet. |
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Und für diesen ansatz müsste gelten: Ich trau mich grad garniht an die qurzel ran. Nein ich komme nicht weiter . |
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wie bekomme ich die wurzel weg? Kann ich sie einfach weg nehmen und links drauf setzten? Also: ? Ich glaub ich will mir die potenzgesetzte gern mal entgültig eintreiben. |
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quadiere auf beiden Seiten: keine Lösung. Ich sags dir nochmal: Der Ansatz ist falsch! Folge meinem Link oben, nimm für und zwei benachbarte Gebäudekanten und berechne den Abstand. |
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Entschildige bitte. Ich irre mich warscheinlich aber ist dies nicht der geringste abstand der windschiefen geraden? Jedenfalls habe ich den eben mit hilfsebe und so weiter berechnet. kam raus und geigebra sagt auch es sei richtig. Warum für jetzt keine lösung da ist weiß ich leider nicht... |
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Alles gut. Deine Lösung kann ja sogar richtig sein, nur deine letzten beiden Gleichungen sind Unfug. Noch nicht mal identisch. Ich schaffs heute nicht mehr, aber ich rechne dir das morgen mal vor. |
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cool von dir wenn du es morgen machen kannst! Ich versuch es heute noch. Wenn ich es schaffe sag ich es natürlich. Danke schon mal. |
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cool von dir wenn du es morgen machen kannst! Ich versuch es heute noch. Wenn ich es schaffe sag ich es natürlich. Danke schon mal. |
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Also der Betrag von dem Vektor auf dem Bild, der steht direkt im Zusammenhang mit der Höhe und der strecke zwei zueinader windschiefen gebäudekanten wenn ich mich nich irre. Ich weiß nur nicht genau wie man einen betrag bildet mit unbekamnten. Normalerweise sind immer Zahlen dabei. Hmm... |
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Der Ansatz mit dem Gemeinlot zweier windschiefer Geraden ist vielleicht grundsätzlich möglich, erscheint mir aber unnötig aufwändig. Man müsste sich da aber auf jeden Fall vergewissern, dass das Gemeinlot auch tatsächlich horizontal verläuft, denn sonst kann es keine der gesuchten Quadratseiten sein. Du hast dich jetzt offenbar wieder auf die erste Idee von gast62 besonnen und versuchst, die Quadratseite in Abhängigkeit von auszudrücken. 1.Fehler: Das in deinem Ansatz ist nicht die Höhe sondern der Parameter in der Parameterdarstellung deiner Gebäudekante. Wenn dieser Paranmeter 1 ist, dann sind wir bereits in Meter Höhe. Ich würde den Parameter bloß anders nennen und wenn du ihn berechnet hast, musst du ihn nur mit multiplizieren, um die Höhe in Meter zu erhalten 2.Problem: Du weißt nicht wie man den Betrag eines Vektors berechnet!? Das ist mit Variablen und Termen doch das Gleiche wie mit Zahlen. Die Komponenten quadrieren, addieren und aus allem die Wurzel ziehen. Wenn du das mit deinem Vektor machst, erhältst du seine Länge, die ja die Kantenlänge a des Quadrats ist, mit . Ich hab da dein auf umgetauft. Jetzt damit die Extremwertsaufgabe lösen und du erhältst als Höhe mit der minimalen Quadratseite . Die Quadratseite in dieser Höhe ist ca . Damit sind wir mitten in der Etage, bei der der Fußboden in Höhe liegt. Jetzt ist noch zu prüfen, ob die . Etage, oder aber die 24.Etage den kleinsten Grundriss hat und das machst du, indem du in deine Formel einsetzt und es sollte sich rausstellen, dass die Seitenlänge in der . Etage mit genau geringfügig kleiner ist als jene in der . Etage . . Ein weiterer Ansatz zur Güte, der nur eine einzige Geradengleichung benötigt. Du hast ja offensichtlich die Gleichung der ersten Kante, bereits mit wobei ist. Der Abstand eines Punkts auf der Kante zur Mittelachse ist die halbe Diagonale des Quadrats und berechnet sich leicht mit . Dieser Ausdruck mit multipliziert ist dann die Quadratseite. Jetzt wie oben erklärt weiter machen. |
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Hier die binomische formel anwenden bei Ist das soweit richtig? Könntest du mir auch sagen wie man einen vektorpfeil über einen term schreibt?? |
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Im Textmodus "vec( )" |
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danke |
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Statt müsste stehen oder |
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yuhuuu Jetzt würde ich gerne die minimale Kantenlänge LE], die ich durch den minimalsten Abstand zweier zueinander liegender windschiefer Geraden berechnet habe auf die Höhe dieser beziehen. IST das nun möglich? |
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|pq Keines der ergebnisse passt aber. Muss ich doch die erste ableitung bilden? |
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=106t2−252t+196 yuhuuu Da du in der Wurzel 4 ausgeklammert hast, muss vor der Wurzel noch der Faktor 2 stehen Jetzt würde ich gerne die minimale Kantenlänge LE], die ich durch den minimalsten Abstand zweier zueinander liegender windschiefer Geraden berechnet habe auf die Höhe dieser beziehen. Das ist Unfug! Vergiss das Gemeinlot der windschiefen Gereaden. Du müsstet da auch erst beweisen, dass das Gemeinlot, also die Strecke mit dem kürzesten Abstand zwischen den beiden Geraden, tatsächlich horizontale Lage hat. Wenn nicht, dann kann sie keine der gesuchten Quadratseiten sein. Ich hab dir oben doch schon geschrieben, dass die kleinste erreichbare Quadratseite ca. ist. Deine woher immer die auch stammen mögen, können nie die Länge einer Quadratseite sein. Du hast jetzt oder auf die Höhe bezogen Und du suchst nun von dieser Funktion ein Minimum. Also eine Extremwertsaufgabe: ableiten, Nullsetzen, . Der Vollständigkeit halber: schreibt man im Textmodus so (beachte den Abstand in der Klammer: |
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gut habe verstanden Gucke dir bitte mein bild an. Ich weiß nicht wie ich nach ausflöse. Ist die ableitung überhaupt richtig wäre meine erste frage. |
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test |
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Deine Ableitung ist FAST richtig. Du musst in Klammern setzen, da du mit der VOLLSTÄNDIGEN inneren Ableitung multiplizieren musst. Und lass die nicht abschrecken von dem hoch Schreibst du mithilfe der Potenzgesetze um zu: dann zu und zu: dann mal die Wurzel, dadurch isse wech... (auf die schnelle....lange Nacht gehabt...) |
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OK, du hast angeschrieben und danach ein das eigentlich ein ist. Das kannst du nun als Ersatzfunktion nehmen, denn wenn diese also der Radikand in minimal ist, dann ist auch minimal (die Argumentation funkt nur, wenn wir ausschließlich positive Funktionswerte betrachten und das ist definitionsgemäß bei einer Wurzel der Fall). Es genügt also abzuleiten und Null zusetzen. Die Ableitung hast du mit ja richtig ermittelt und alles, was du danach geschrieben hast, kannst du streichen, weil es unnötig ist, denn wir benötigen die Ableitung von ja gar nicht. Aus folgt ja sofort . Wie kommst du nun zur Höhe und wie ermittelst du die Etage mit der kleinsten Grundfläche? |
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Hey klasse! Habe es verstanden! Ich werde jetzt da ich durch die ableitung habe (t=ca96m) in einsetzten. Dadurch bekomme ich dann diese raus aber die brauche ich nicht. Dank dir weiß ich dass wir uns in der etage befinden. Kann man ja leicht an den fingern abzählen. Jetzt gucke ich ob oder kleiner ist. Dann nehme ich die quadrat meter und nehme diese mal 20€. Eine frage habe ich noch denn ich habe dich bei einer sache nicht verstanden: warum brauche ich nur die innere ableitung? |
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Kann man ja leicht an den fingern abzählen. Hmmm, ich hab davon leider nur und das ist sich nicht ausgegangen. Man könnte auch auf die Idee kommen, die Höhe durch die Etagenhöhe zu dividieren warum brauche ich nur die innere ableitung? Es geht nicht per se immer um die innere Funktion und deren Ableitung. Du hast eine Funktion von welcher du den kleinstmöglichen Wert suchst. Es ist offensichtlich, dass du den Faktor 2 ignorieren kannst, denn wenn ein Minimum hat, dann wird genau dort auch ihr Minimum haben. Also reicht es, wenn wir die Extremwertsaufgabe mit der Funktion ist überall positiv (wegen der Wurzel). Die quadrierte Funktion nimmt daher sicher genau an der gleichen Stelle wie und ihr Minimum an. Daher führen wir die Extremswertsaufgabe nur mit durch. Andere Sichtweise: Die Ableitung von ist ja . Diese Ausdruck ist nur Null, wenn der Faktor gleich Null ist. Also reicht es, diesen zu betrachten. |
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Sicher ist hier die Betrachtung des Radikanden ausreichend. Aber ich habe (bei jahrelanger privater Unterstützung von Schülern mit Schwächen in Mathe) die Erfahrung gemacht, dass es am besten hilft, wenn man "Mathe-Vokabeln" lernen lässt und dann deren Anwendung auf konkrete Probleme trainiert. Oft sind kürzere Wege möglich, aber wer eh schon seine Mühe hat, Herleitungen nachzuvollziehen, in der Schule nur "gut durchkommen" will und Mathematik nicht zu den prioritären Hobbies zählt, ist gut beraten, wichtige Regeln . das Ableiten) zu erlernen und richtig anzuwenden. Ich will hier niemandem zu nahe treten, aber viele meiner Schüler kriegen umgehend Ausschlag, wenn sie gerade die Kettenregel begriffen haben und ich dann komme mit "aber das geht auch anders". Die freuen sich, wenn sie Wege zum Ziel (gerne nach Schema anwenden können und damit Erfolge haben. Daher habe ich auf die Potenzgesetze verwiesen und die Ableitung der Wurzelfunktion "komplett" durchgeführt. So kann Einstein123 zukünftig auch außerhalb des Kontextes Wurzelfunktionen ableiten und ist (hoffentlich) glücklich damit. Just my 2 cents, kein böses Blut! So long |
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so habe ich in der schule auch gedacht wiendeine schüler. Hauptsache ein weg der klappt. damals hatte ich kein spaß an mathe. Jetzt schon und es freut mich zu sehen wie scheinbar unendlich viele wege es gibt diese sprache aufzuschreiben. Ich freue mich dass mir hier immer geholfen wird. Vielen dank euch allen. |
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so habe ich in der schule auch gedacht wiendeine schüler. Hauptsache ein weg der klappt. damals hatte ich kein spaß an mathe. Jetzt schon und es freut mich zu sehen wie scheinbar unendlich viele wege es gibt diese sprache aufzuschreiben. Ich freue mich dass mir hier immer geholfen wird. Vielen dank euch allen. |
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so habe ich in der schule auch gedacht wiendeine schüler. Hauptsache ein weg der klappt. damals hatte ich kein spaß an mathe. Jetzt schon und es freut mich zu sehen wie scheinbar unendlich viele wege es gibt diese sprache aufzuschreiben. Ich freue mich dass mir hier immer geholfen wird. Vielen dank euch allen. |
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Ich hab mir nun den Ansatz mit dem Gemeinlot (kürzester Abstand weier benachbarter windschiefer Kanten) näher angesehen. Leider taugt er nichts, denn, wie schon oben befürchtet, ist das Gemeinlot nicht waagerecht und stellt sich somit nie als Quadratseite ein. Ein Endpunkt des Gemeinlots befindet sich in der Höhe der andere in . Der kürzeste Abstand ist ca. . (Wie du da auf gekommen bist ist fraglich, mittlerweile aber auch schon wieder egal ;-) |
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Warscheinlich habe ich mich verechnet. Dass die kante garnicht wasgerecht ist habe ich nicht bemerkt aber klingt für mich jetzt nur logisch. |