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Analysis Exponentialfunktion

Schüler Gesamtschule, 13. Klassenstufe

Tags: Exponentialfunktion, Integral, näherungsweise berechnen

 
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sarah2012

sarah2012 aktiv_icon

20:56 Uhr, 27.05.2012

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Meine Frage:
Hallo,
ich mache zurzeit mein abitur und halte in einer woche meine präsentationsprüfung in mathe... ich habe zwar alles bereits gelöst, jedoch hat meine freundin die gleiche aufgabe bekommen und andere ergebnisse raus..bei einer aufgabe bin ich mir sehr unsicher und wollte fragen ob ihr oder irgendjemand mir vielleiht helfen könnte?

die aufgabe wäre:

Berechne näherungsweise auf einen vollen Monat gerundet die Zeit, in der von der erwarteten Gesamtabsatzmenge von 50 Produktionseinheiten 70% verkauft werden.

Wichtig zu erwähnen ist das es sich hier um eine Absatzmenge eines impfstoffes handelt. Es gibt eine funktion v(t)=8te-0,4t diese beschreibt in guter näherung die absatzmenge des Impfstoffs in Produktionseinheiten von 100000 Ampullen in Abhängigkeit von der zeit t( Monaten) während der ersten 15 monaten nach der zulassung für die Anwendung bei menschen


Meine Ideen:
meine idee ist zunächst das ich hier aufgrund der gesamtabsatmenge mit der stammfunktion arbeite...70% von 50 sind 35.
Die Stammfunktion wäre 10(5-5e-0,4t-2te-0,4t)
und dann dachte ich einfach das ch ausprobiere... intervalle aufstelle und dann gucke bei welchem monat ca. 35 rauskommen das wäre dann beim intervall von 0-6 sprich der sechste monat, jedoch will ich es konkreter und nicht nur urch ausprobieren und aufgrund das in der aufgabe näherungsweise steht dachte ich das newton verfahren weiss jedoch nicht wie und ob es klappt, eine andere idee wäre gewesen in der integralrechnung bzw. in der stammfunktion dann später mit hilfe von ln nach t aufzulösen....aber auch hier komme ich dann nicht weiter... ich hoffe ihr versteht mich... ich bin selber verzweifelt und bin dafür für jede hilfe sehr dankbar...

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:
Flächenberechnung durch Integrieren
Stammfunktion (Mathematischer Grundbegriff)

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

smoka

22:33 Uhr, 27.05.2012

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Hallo,

die Stammfunktion ist falsch. Du musst nicht ausprobieren, die gesuchte Zeit t0 kannst Du als Lösung folgender Gleichung bestimmen:
0t0v(t)dt=35

Gruß,

smoka
sarah2012

sarah2012 aktiv_icon

12:37 Uhr, 28.05.2012

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ja stimmt srry...aber wie denn?? :S

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Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

12:51 Uhr, 28.05.2012

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Hallo,

das Integral (wenn ich deine Angabe für v(t) richtig deute) führt auf die Gleichung ( 20 t 0 50 ) e 0 , 4 t 0 = 15 .

Diese kannst Du nur näherungsweise lösen.

Gruß

Stephan

sarah2012

sarah2012 aktiv_icon

13:16 Uhr, 28.05.2012

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ja das habe ich ca raus nur statt 15, habe ich -15 raus :S...und ja das habe ich mir auch gedacht nur ich habe beim newton verfahren nun das problem das ich es nur sehr kurz in der schule hatte und das auch nur mit quadratischer gleichung :S

aber vielen dank bisher für eure antworten...:-D)
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

13:31 Uhr, 28.05.2012

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Ja, mein Minus hat heute frei ;-)

Setze f ( t ) = ( 20 t 50 ) e 0 , 4 t + 15 ,



Dann suchst Du eine Nullstelle von f mit der Rekursion t n + 1 = t n f ( t n ) f ( t n ) .



Wähle z. B. t 0 = 6 und erhalte t 1 = 6 , 0287 .



Wähle dann t 1 = 6 , 0287 und erhalte t 2 = 6 , 0488

etc.

Beachte, dass der Nenner in der Rekursion gerade Dein v(t) ist.

sarah2012

sarah2012 aktiv_icon

13:39 Uhr, 28.05.2012

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okay vielen vielen dank ;-)

und ich habe die aufgabe ja voher dadurch gelöst, dass ich ausprobiert habe und als ergebnis müsste auch für t6 rauskommen, aber woher erkenne ich dass denn beispielsweise jetzt beim newton verfahren was richtig ist??


Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

13:45 Uhr, 28.05.2012

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Du brauchst eine Schätzung für die Nullstelle. eine Nullstelle ist t=0, weil dann Ober- und Untergrenze des Integrals gleich sind. Daher fängst Du mit einem geschätzten Wert an, der größer als 0 ist, es geht auch mit t=1, dauert länger und es ist a priori nicht sicher, ob Newton nicht gegen 0 geht statt gegen 6,....

Eine Wertetabelle mit sinnvollen t sollte recht schnell t=6 oder t=7 ergeben (f(6)<0 und f(7)>0).

Frage beantwortet
sarah2012

sarah2012 aktiv_icon

13:48 Uhr, 28.05.2012

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dankeschöönnn :-D):-D)
jetzt habe ich es verstanden ;-)