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Niveaulinien

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Tags: neues Kapitel

 
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salux

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15:09 Uhr, 20.02.2015

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Hallo zusammen,

das zweite Semester hat angefangen und somit auch die Übungen.
Wir haben mit den Funktionen mit mehrere Variablen angefangen und das geht eigentlich. Nur wir haben eine Serie und da ist eine Frage über ein Thema, dass wir noch nicht gesehen haben. Ich möchte aber trotzdem versuchen es zu lösen:

Gegeben sei die Funktion f(x,y)=x2-2y2+4y
a)Veranschaulichen Sie f mit Hilfe der Schnitte
Sx=x0 ,x0 gehört zu {-2,-1,0,1,2} und das gleiche für Sy

ich habe also erst für Sx alle x durch die Werte erstezt und dann Funktionen von y skizziert. (ich dacht so ist es richtig) und dann habe ich das gleiche für y gemacht, doch irgendwann finde ich f(x,0)=x2 und f(x,2)=x2 doch ich dachte zwei niveaulinein durfen sich nicht schneiden ?

Vielen dank
Lucas
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Bummerang

Bummerang

15:15 Uhr, 20.02.2015

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Hallo,

Niveaulinien erhält man m.W. durch Schnitte, die parallel zur x-y-Ebene sind und die schneiden sich tatsächlich nicht. Du jedoch machst "senkrechte" Schnitte z.B. bei y=0 und bei y=2. Da dürfen sich die Linien schneiden, sie dürfen identisch sein und alles dazwischen.
salux

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15:28 Uhr, 20.02.2015

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Super also ist das bisslang richtig ?:

f(-2,y)=-2y2+4y+4
f(-1,y)=-2y2+4y+1
f(0,y)=-2y2+4y
f(1,y)=-2y2+1
f(2,y)=-2y2+4

f(x,-2)=x2+16
f(x,-1)=x2-6
f(x,0)=x2
f(x,1)=x2+2
f(x,2)=x2

ich muss sie dann skizzieren und dann die fläche skizzieren welche von f(x,y) beschrieben wird. Ich weiss wie ich die Niveaulinien skizzieren soll, aber nicht wie die Fläche aussieht..

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Bummerang

Bummerang

15:34 Uhr, 20.02.2015

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Hallo,

die ersten drei sind richtig, dann fehlt das 4y und bei den restlichen gibt es mindestens ein Vorzeichenfehler!
salux

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15:39 Uhr, 20.02.2015

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ya habe die 4y nicht mitgetippt... Danke.

f(x,-2)=x2-16

Sorry, auf meinen Blatt stand es richtig...
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Nazouri

Nazouri

15:41 Uhr, 20.02.2015

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Ich denke die Internetwelt ist klein und wir sind zufällig an derselben Hochschule und in derselben Vorlesung :-D) Habe nämlich auch gerade diese Nummer hinter mich gebracht. Bei den Schnitten (also wo man x0 und y0 festgesetzt hat und dann diese Parabeln skizziert hat) werden keine Niveaulinien gezeichnet, sondern wie gesagt die Schnitte. Diese werden nämlich von der z-Achse (also praktisch von der Höhe an der Seite) gesehen, ähnlich wie beim anderen Sattelproblem. Die Niveaulinien sind dann hyperbelmässig von den x und y Achsen gesehen.

Das ist die Figur, die Parabeln sind jeweils die Schnitte:

http://www.livephysics.com/tools/mathematical-tools/online-3-d-function-grapher/?xmin=-20&xmax=20&ymin=-20&ymax=20&zmin=Auto&zmax=Auto&f=x%5E2-2*y%5E2%2B4*y

Weiter bin ich auch noch nicht, muss noch rausfinden wie man das ganze für die Niveaulinien nach y löst.
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Bummerang

Bummerang

15:42 Uhr, 20.02.2015

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Hallo,

in den Schnitten wird von f(x,y) nur eine Kurve beschrieben und keine Fläche. Wie wäre es mit dem exakten Wortlaut der Aufgabenstellung?
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Nazouri

Nazouri

15:45 Uhr, 20.02.2015

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Ich denke wir machen gerade dieselbe Aufgabe (habe die Frage selber nicht gestellt), also denke ich es lautet so:

Gegeben sei die Funktion f(x,y)=x22y2+4y.
a) Veranschaulichen Sie f mit Hilfe der Schnitte
Sx=x0, x0{−2, −1, 0,1,2} und Sy=y0, y0{−2, −1, 0,1,2}.
b) Skizzieren Sie die Niveaulinien.
c) Skizzieren Sie die Fläche, welche von f(x,y) beschrieben wird.
d) Bestimmen Sie einen Punkt (x∗, y∗), so dass die Tangentialebene an den Punkt
(x∗, y∗, f(x∗, y∗)) parallel zur (x, y)-Ebene liegt.
e) Wo durchstösst die Verlängerung der Flächennormalen durch (1,2,f(1,2)) die
(x, y)-Ebene?
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Bummerang

Bummerang

15:50 Uhr, 20.02.2015

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Hallo,

durch die Aufgabenfolge a) bis c) ist klar, dass es nicht um die 2D-Darstellung der Schnitte geht, sondern diese Schnitte nur zur Veranschaulichung für die 3D-Skizze dienen sollten. Dann kann man natürlich auch die Fläche skizzieren!
salux

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17:27 Uhr, 20.02.2015

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haha lustig, ya ist sehr wahrscheinlich ;-)

für dhabe ich einfach einen Punkt ausgewählt der richtig schien. P(0,1,2)
Somit ist die Tangentialebene=2 und der normale vektor (0,0,2) oder ? das ist der gleiche/vielfache wie/von der von de x-y-Ebene, also sind sie Parallel ?
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