Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Newton`sches Lösungsverfahren Schnittpunkte

Newton`sches Lösungsverfahren Schnittpunkte

Universität / Fachhochschule

Polynome

Tags: newtisches Näherungsverfahren, Newton-Verfahren, polynom, Schnittpunkt

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
cjsa1

cjsa1 aktiv_icon

20:23 Uhr, 29.07.2019

Antworten
servus liebes Forum, ich habe mir heute nachmittag selbst eine aufgabe gestellt undzwar den Flächeninhalt unter dem folgenden Graphen auszurechnen:

f(x)=-3x5+4x3-x2+1
g(x)=-0,8x2+1,5

Interessant ist die Fläche "A" zwischen dem Schnittpunkt von f(x) bei x=0 und dem Schnittpunkt f(x) und g(x) im Punkt P2

Meine frage ist nun, wie komme ich auf den Schnittpunkt der zwei Funktionen bei P2? setze ich die beiden gleich und löse =0 kriege ich folgendes Ergebnis:

f(x)=g(x)

-3x5+4x3-x2+1=-0,8x2+1,5

-3x5+4x3-0,2x2-0,5=0

Soweit ich das Newtonsche Lösungsverfahren nun verstehe muss ich zunächst eine neue Funktion h(x) aus obigem Resultat bilden, die Ableitung daraus brauche ich auch. Leider finde ich nur Informationen um Nullstellen mit dem Newt.Lösungsverfahren herauszubekommen, keine Schnittpunkte (Geht das dann überhaupt?).

h(x)=-3x5+4x3-0,2x2-0,5

h(x)=-15x4+12x2-0,4x(Ableitung)


Was nun? Wie mache ich weiter oder bin ich auf nem völlig falschen Ansatz?....
Ich habe die Funktionen in einem Online-Plotter erstellt, unten der Link dazu, außerdem füge ich ein Bild hinzu woraus mein Vorhaben hoffentlich ersichtlich wird...

www.desmos.com/calculator/8ztrzh3uw2

Screenshot 2019-07-29 at 19.54.30

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Schnittpunkte bestimmen

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Roman-22

Roman-22

20:51 Uhr, 29.07.2019

Antworten
> Was nun? Wie mache ich weiter oder bin ich auf nem völlig falschen Ansatz?....
Nein, der Ansatz ist soweit schon OK.
Um die gewünschte Fläche zu berechnen benötigst du aber beide Schnittpunkt mit x>0.

Du musst nun also einen Startwert wählen, zB x0=1, und damit in die ja wohl bekannte Formel für das Newton'sche Verfahren einsetzen. Und den erhaltenen Wert wieder einsetzen, usw. bis du mit der Genauigkeit zufrieden bist. Natürlich ist das eigentlich eine Aufgabe für einen Rechenknecht.

Für den anderen Schnittpunkt wählst du eben einen anderen Startwert, x0=0,5 würde sich vl anbieten.

Zu deiner Kontrolle:
x10,57225647372109144283
x21,0641288995999207028
Gesamtfläche ca. 1,0659234861497632621

P.S.: Wenn schon Newton, warum dann nicht gleich die im Anhang markierte Fläche zwischen den beiden Kurven in Summe ca. 1,659560930666278859

B
Frage beantwortet
cjsa1

cjsa1 aktiv_icon

22:14 Uhr, 29.07.2019

Antworten
alles klar ich habs jetzt, mein Ergebnis für die fläche ist

A=0,93359

ist denke ich nah Genug dran.

hab das newtonverfahren allerdings auch nur mit 2 iterationen gemacht und Zwischenschritte nur bis maximal 5 Nachkommastellen gerechnet. ging ja auch mehr um den spaß und das Verständnis als um ein genaues Ergebnis. Ich danke dir vielmals für deine Hilfe und hab noch einen schönen Abend !
Antwort
Roman-22

Roman-22

22:22 Uhr, 29.07.2019

Antworten
>A=0,93359
> ist denke ich nah Genug dran.

Hmm!? Kommt mir eigenartig vor.
Mit zwei Newton Iterationsschritten und fünf Nachkommastellen komme ich (mit den vorher genannten Startwerten 0,5 und 1) auf x10,57227 und x21,06613 und damit dann auf eine Fläche von ca. 1,06711

Selbst mit grob geschätzten x1=0,5 und x2=1 ergibt sich als Fläche ca. 1,03
cjsa1

cjsa1 aktiv_icon

22:44 Uhr, 29.07.2019

Antworten
habe als startwerte x1=0,6 und x2=1,07 benutzt
Antwort
Roman-22

Roman-22

23:22 Uhr, 29.07.2019

Antworten
> habe als startwerte x1=0,6 und x2=1,07 benutzt
Damit sollte es ja noch genauer werden und du müsstest auf jeden Fall näher ans "genaue" Ergebnis kommen, sicher aber über 1.
Frage beantwortet
cjsa1

cjsa1 aktiv_icon

03:18 Uhr, 30.07.2019

Antworten
eigentlich wollte ich mich morgen mit dem Problem weiter beschäftigen aber die Sache hat mir einfach keine ruhe gelassen, also:

nochmal in ruhe nachgerechnet, habe mich wohl irgendwo bei meinem oberen post verrechnet, denn nach gleicher Methode habe ich nun folgendes raus

x1=0,5722565458
x2=1,06412891

daraus ergibt sich dann die flache A=1,065923487

ps.
habe gemerkt, dass die kommataste an meinem Taschenrechner nicht richtig "arbeitet", mein vorherigeres Ergebnis könnte womöglich daher verfälscht sein...
habe jetzt nach gleichem Schema gearbeitet und ein genaueres Ergebnis erhalten...
Technik eben :-)

ich danke dir nochmals für deine Hilfe !