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Parabel, Gleichung, Winkel

Schüler Gymnasium,

Tags: Gleichungen, Gleichungssystem, Parabel, Winkel

 
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themoon

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17:26 Uhr, 04.12.2011

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a) Gleichung der Parabel berechnen
b) Höhe der Brückenpfeiler berechnen
c) Länge der Fahrbahn zwischen A und B
d) Unter welchem Winkel Alpha trifft Brückenbogen die Böschungslinien?

Anbei eine Skizze

Ich stehe völlig auf dem Schlauch. Ich dachte eigentlich es wäre simpel und man könnte als Bedingung bei der a)f(0)=0,f(100)=0 und f(50)=50 aufstellen und dann kommmt f(x)=1/50x²+2x heraus. Aber ich weiß, dass herauskommen soll: f(x)=-1/50x²-10x Ich weiß nicht, wie man auf diese Gleichung kommt? Wie wurden die Bedingungen gewählt. Selbst wenn ich mit der Gleichung weiterrechne, weiß ich nicht, wie ich bei der b) fortfahren soll. Kann mir jemand bitte helfen?

Danke!

Bild1

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Quadratische Funktionen (Mathematischer Grundbegriff)
Parabel (Mathematischer Grundbegriff)
Quadratische Ergänzung

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

17:37 Uhr, 04.12.2011

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Du hast nur den Koordinatenursprung nach links verlegt. Die Musterlösung geht vom Koordinatenursprung auf Wasserhöhe in der Mitte des Brückenbogens aus. Aber -150x2-10x ist definitiv falsch.

Du kannst mit Deinem Ergebnis weiter rechnen. Ich würde Dir aber empfehlen das Koordinatenkreuz dorthin zu legen, wo es die Aufgabe vorgegeben hat. Dann kommst Du auf eine Parabelgleichung von y=-150x2+50

themoon

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17:43 Uhr, 04.12.2011

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Danke!
Wenn ich dann f(x)=-150x2+50 habe, wie muss ich dann bei der b) vorgehen? Ich meine man sieht, dass der mittlere Brückenpfeiler 10m hoch ist und die beiden äußeren jeweils 60m hoch sind..wie errechne ich die anderen?
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DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

17:50 Uhr, 04.12.2011

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Jetzt könntest Du einen Trick anwenden, und zwar könntest Du die Parabel quasi wie in einem Aufzug nach unten fahren. Der Scheitelpunkt der Funktion wäre dann 10 Meter uner der Fahrbahn und die Farbahn wäre die neue x-Achse.

Wie würde dann die Funktionsgleichung lauten? Und wenn Du richtig liegst, dann sind die Längen der Pfeiler ganz einfach |f(0)|,|f(252)|,|f(25)|,|f(3225)| und |f(50)|
themoon

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18:09 Uhr, 04.12.2011

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Ich verstehe irgendwie nicht, wie ich was verschieben soll. Habe nun die b) herausbekommen, indem ich die Gleichung f(x)=-150x2-10 verwendet habe. Meine Ergebnisse sind 13.125,22.5 und 38.125...stimmen auch mit der Lösung überein

aber die c)..
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DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

18:26 Uhr, 04.12.2011

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Die Höhe des Pfeilers bei x=50 ist 60 Meter. Der Winkel von 45 Grad entspricht der Steigung m=1. Das bedeutet dass von x=50 man 60 Einheiten nach rechts muss, damit man 60 Einheiten nach oben kommt. Damit liegt B bei x=50+60=110

themoon

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18:33 Uhr, 04.12.2011

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stimmt danke! Also 220m..wo soll ich mir den Winkel α vorstellen?
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DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

18:44 Uhr, 04.12.2011

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Orientiere Dich da am Besten am Winkel γ in der Zeichnung. Mach Dir eine Skizze, zeichne eine Tangente an die Parabel ein und denke dran: tanα= Gegenkathete ÷ Ankathete. Die Steigung m der tangente ist der Tangens des Schnittwinkels.

Hier gibt es jetzt aber viele Winkel. Daher ist eine Skizze dringend empfohlen, damit Du nicht den falschen erwischt.
themoon

themoon aktiv_icon

18:48 Uhr, 04.12.2011

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ich meine ich verstehe nicht die Aufgabe..Was sind die Böschungslinien..was muss ich überhaupt ausrechnen, wo befindet sich das in der Zeichnung?
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DmitriJakov

DmitriJakov aktiv_icon

18:55 Uhr, 04.12.2011

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Die Böschungslinien sind die Geraden, die links und recht im Winkel von 45 Grad aufsteigen. Der Winkel γ ist meiner optischen Schätzung nach etwa 70-80 Grad.
themoon

themoon aktiv_icon

19:04 Uhr, 04.12.2011

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ach bezieht sich dann γ nur auf den "ganzen Winkel"? Ich dachte es handelt sich nur um das kleine Stück, das auch 45° ist...?