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komplexe Aufgabe !!

Schüler Gymnasium, 13. Klassenstufe

Tags: Exponentialfunktionen, Integral

 
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Erdberry

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15:48 Uhr, 14.02.2009

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Hallo :-)
Ich habe meine Probleme bei folgender, sehr komplexen Aufgabe. Habe sie vorhin schonmal drinnen gehabt und auch Antworten erhalten, aber leider KEINEN Rechenweg und den brauch ich, um das zu verstehen...

Das nördliche Seeufer eines Sees kann durch die Funktion f(x)=2x⋅e-0,5x,0 größer/gleich x kleiner gleich 6, beschrieben werden, während sein südliches Ufer durch die lineare Funktion g(x)= ax+b, 0 größer/gleich x kleiner gleich 6, erfasst wird. Alle Längen sind in Kilometern angegeben, Rechnungen sollen auf zwei Nachkommastellen genau sein.
a) Die beiden Randkurven sollen sich an den Stellen x=0 und x=6 treffen. Bestimmen Sie die Parameter a und b.
b) Die Funktion f hat einen Hochpunkt H und einen Wendepunkt W. Bestimmen Sie die Koordinaten von H und W.
c) Sizzieren Sie die Umrisse des Sees in einem geeigneten Koordinatensystem. (habe ich schon gemacht)
d) Zeigen Sie, dass F(x)=(-4x-8x)⋅e-0,5x eine Stammfunktion von f ist.
e) Wie groß ist die Oberfläche des Sees?
f) Vom Wendepunkt W ausgehend spöö eine gradlinige Brücke über den See geführt werden. Sie soll in W senkrecht das Nordufer verlassen. Zeichnen Sie die Brücke in die Graphik ein. Wo trifft die Brücke auf das Südufer, wie lang ist sie?
g) [schwer] Die Brücke teilt den See in zwei Gebiete, ein westliches und ein östliches Gebiet. Stimmt es, dass das westliche Gebiet mehr als viermal so groß ist wie das östliche Gebiet?

Ich weiss, es ist sehr viel. Ich habe bis Montag Abend Zeit, aber ich komme überhaupt nicht klar - vielleicht könnt ihr mir ja helfen, auch wenn s nur 1,2 Teilaufgaben sind! VIELEN DANK !

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
e-Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
Exponentialfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
Flächenberechnung durch Integrieren
Stammfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
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Erdberry

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15:52 Uhr, 14.02.2009

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aufg. a und c habe ich schon :-)
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MBler07

MBler07 aktiv_icon

16:19 Uhr, 14.02.2009

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Hi

Komplette Lösungswege nur bei eigenen Ansätzen!

Wie lautet denn die Lösung von a?

Hier mal ein paar Tipps:
b) Wo ist das Problem. Standardmäßige Extremwertberechnung:
H:f'(x)=0x0=...
W:f''(x)=0
d)F(x) ableiten
e)06f(x)-g(x)dx

Die anderen beiden kann man danach angehen.

Grüße
Erdberry

Erdberry aktiv_icon

16:31 Uhr, 14.02.2009

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also bei a)kommt für a=0,09954137 und für b=0 raus. also g(x)=0,1x
b habe ich schon gemacht, aber ich kann die zweite ableitung nicht :(
und beim Integral steht doch dann: 2xe-0,5x-0,1x. kann ich das denn einfach integrieren?
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MBler07

MBler07 aktiv_icon

11:35 Uhr, 15.02.2009

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Bei a) würde ich mit dem exakte Wert weiterrechnen.

Dann mal als allgemeiner Tipp:
Wenn du Aufgaben gelesen hast, solltest du sie erstmal versuchen zu verstehen (und evtl. den Zusammenhang in dem sie gestellt sind) und erst dann bearbeiten.

Die zweite Ableitung geht ähnlich der ersten. Aber die brauchst du hier soweiso nicht wirklich, da diese ja nur eine Überprüfung darstellt welches Extrema vorliegt. Und das ist von der Aufgabenstellung her ja schon vorgegeben. Außerdem hast du ja auch noch die Skizze.

Das Integral kannst du über partielle Integration berechnen. Aber auch das ist hier völlig unnötig, da du die Stammfunktion von f(x) ja schon durch d) kennst. Und die Integration von g(x) dürfte nicht so das Problem sein.
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Mimi33

Mimi33 aktiv_icon

18:09 Uhr, 25.02.2023

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hallo, wie haben sie c gemacht?
Lg
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Quadratsepp

Quadratsepp aktiv_icon

19:45 Uhr, 25.02.2023

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@ Mimi:

Hab´s mal in Geogebra reingeklopft. (siehe Anhang)
Bei einer händischen Zeichnung müsste man sich wohl eine kleine Wertetabelle machen.

Kleine Zusatzfrage:

In der Angabe wird g(x) als "lineare" Funktion beschrieben.
Diese Aussage kann ja angesichts der nun erarbeiteten e-Funktion für g(x) nicht mehr gehalten werden, oder?

Edit: jetzt seh´ ich´s: Ergebnisse runden, dann ist´s natürlich linear ...

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Respon

Respon

00:37 Uhr, 26.02.2023

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Bei d) ist dir wohl in der Angabe ein Schreibfehler passiert.
Richtig wäre :F(x)=(-4x-8)e-0,5x

Und ... " Rechnungen sollen auf zwei Nachkommastellen genau sein. " Wenn du das ernst nimmst, dann musst du jeweils allgemein rechnen und nur die Endergebnisse runden.

Die Grafik hilft dir ev. bei f) und g)

See