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Flächeninhaltsfunktion & Modellierungen

Schüler Gymnasium, 11. Klassenstufe

Tags: Flächeninhaltsfunktion, Integral, Integralfunktion, Integralrechnung, Modellierung

 
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Dare-to-Live

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14:24 Uhr, 01.03.2015

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Hallo, die Aufgabe, bei der ich nicht weiterkomme, seht ihr unten auf dem Foto (+Bild von dem Graphen). Als Hausaufgabe ist nur Nummer 13a und 13b. auf.
Mein Lehrer sagt immer, um zwei unbekannte Variablen zu errechnen, braucht man insgesamt mindestens 3 Gleichungen. Ich habe für Nummer 13a bereits zwei Gleichungen:
Nummer 13a
Zunächst erstmal die allgemeine Gleichung für die Parabel: f(x)=ax2+bx+c

Gleichung 1:
f(0)=1
Dann setze ich x in die Parabelgleichung ein:
1=0a+0b+c, daraus lässt sich ableiten, dass c=1 ist.

Gleichung 2:
f(8)=6
Und dann setze ich x wieder in die Parabelgleichung ein:
6=82a+8b+16=64a+8b+1

Nun fehlt mir aber leider noch die 3. Gleichung, auf die ich einfach nicht komme. Ich würde es sehr zu schätzen wissen, wenn ich mir helfen könntet.
Die Aufgabe b schaffe ich schon alleine. Vielen Dank im Voraus! :-)

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Flächenberechnung durch Integrieren
Stammfunktion (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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michael777

michael777 aktiv_icon

14:29 Uhr, 01.03.2015

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das Bild wird nicht angezeigt

was ist denn alles gegeben? welche Punkte? welche Eigenschaften?
vermutlich eine Parabel 2. Ordnung und die Punkte (0|1) und (8|6)
ist ein weiterer Punkt bekannt? oder ist einer der beiden Scheitelpunkt (also Extrempunkt)?

um drei Unbekannte zu bestimmen, werden drei Gleichungen benötigt
Dare-to-Live

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14:38 Uhr, 01.03.2015

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Ja, das ist echt komisch, dass es nicht angezeigt wird. Ich habe es jetzt schon dreimal versucht, es einzufügen...
Dann tippe ich es ab:
am Ufer der Ostsee wird ein 500m langer Deich gebaut, der das abgebildete Profil erhalten soll. Er kann durch eine Parabel und 2 Geraden modelliert werden. Die Parabel läuft horizontal aus.
a) Wie lautet die Gleichung der Parabel?
b) Wie groß ist die Querschnittfläche des Deiches insgesamt?
Man sieht auf dem Graphen, dass die Punkte f(0)=1 und f(8)=6 gegeben sind.

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Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

14:40 Uhr, 01.03.2015

Antworten
jetzt wirds angezeigt

da steht noch ein wichtiger Teil in der Aufgabe: "die Parabel läuft horizontal aus"

was hat das für den Punkt (0|1) für eine Bedeutung? wie verläuft dort die Tangente?
welche Bedingung ergibt sich daraus?
Dare-to-Live

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14:43 Uhr, 01.03.2015

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So, habs geschafft, das Bild einzufügen. Und jetzt kannst du auch sehen, dass da noch andere Punkte gegeben sind, wie z.B. P(10|6) und P(12|1), aber diese Punkte helfen dir nicht wirklich weiter, wenn du die Gleichung der Parabel berechnen willst. Oder liege ich da falsch?
Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

14:45 Uhr, 01.03.2015

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diese Punkte benötigst du für die Geraden, für die Parabel bringen die nichts

lies nochmal meine letzte Antwort, dort habe ich dir einen Hinweis gegeben
Dare-to-Live

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14:49 Uhr, 01.03.2015

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Bin mir nicht so sicher, heißt das, dass bei dem Punkt (0|1) ein Scheitelpunkt bzw. ein Tiefpunkt ist?
Ohh, jetzt weiß ich. Angenommen, die Parabel geht im Minusbereich des Koordinatensystems weiter dann gäbe es noch den Punkt P(-8|6), richtig? Und daraus könnte man dann auch die 3. Gleichung bilden, oder?
Also so:
Gleichung 3:
f(-8)=6
6=64a-8b+1
So? Darf man das einfach so machen?
Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

14:54 Uhr, 01.03.2015

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richtig! (0|1) ist Scheitelpunkt bzw. Tiefpunkt der Parabel
horizontale Tangente bei x=0

damit ist dann die dritte Bedingung (Gleichung) bekannt
Dare-to-Live

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14:58 Uhr, 01.03.2015

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Die letzte Antwort von mir habe ich bearbeitet und dort noch etwas hinzugefügt. Könntest du vielleicht noch einen letzten Blick darauf werfen und mir sagen, ob es richtig ist? Wenn es richtig ist, dann weiß ich von selbst, wie es dann weiter geht. Vielen Dank noch einmal! :-D)
Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

15:01 Uhr, 01.03.2015

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ja das ginge auch. Dann kannst du aber gleich die Symmetrie zur y-Achse ausnutzen, in dem nur f(x)=ax2+c (also nur gerade Hochzahlen) als Funktion verwendest

am einfachsten dürfte es aber mit der Ableitung gehen
f'(0)=0
waagrechte Tangente (Extremstelle) bei x=0
Frage beantwortet
Dare-to-Live

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15:07 Uhr, 01.03.2015

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Oh, okay, dankeschön :-)