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Schnittpunkt eines Halbkreises mit einer Geraden

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Tags: Gerade, halbkreis, Komplex, Kreis, Matlab, Schnittpunkt

 
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corleone13375

corleone13375 aktiv_icon

11:39 Uhr, 28.03.2017

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Ich möchte den Schnittpunkt von einem Halbkreis mit einer Geraden bestimmen. Die Formeln stelle ich von Hand auf, die Berechnung erfolgt in MATLAB.

Die Geradengleichung hat die Form y=mx+n
und der (untere) Halbkreis r2=(y-yM)2-(x-xM)2

Dabei sind:
m: Steigung der Geraden
n: y-Achsenabschnitt der Geraden
r: Radius des Halbkreises
xM: x-Koordinate des Mittelpunktes des Halbkreises
yM: y-Koordinate des Mittelpunktes des Halbkreises


An sich weis ich wie das geht. Beide Gleichungen nach einer Variablen (zB y) auflösen, Gleichungen gleichsetzen und nach der anderen Variable (zB x) auflösen und anschließend die erste variable (y) mit Hilfe der zweiten (x) ermitteln.

Da die Gleichung von dem Halbkreis quadratisch ist, muss ich die Gleichung dann irgendwann mit der p-q-Formel lösen. Dabei bekomme ich jedoch komplexe Ergebnisse für x1 und x2 heraus. Ich benötige jedoch einfach nur die reelen Werte vom Schnittpunkt.

Ich habe den Schnittpunkt mal mit Hilfe von WolframAlpha ermittelt und da bekam ich direkt eine reelle Zahl raus, welche auch plausibel ist.

Wenn ich nun in der p-q-Formel unter der Wurzel den Betrag von [(p2)2-q] nehme, dann komme ich ungefähr auf den Wert, den ich auch bei WolframAlpha erhalte, allerdings nicht auf des identischen (Abweichung 1.29%).

Ist das so der richtige Ansatz oder gibt es noch eine Methode um den Schnittpunkt zu bestimmen ohne auf komplexe Werte zu kommen?



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:
Schnittpunkte bestimmen
Kreiszahl (Mathematischer Grundbegriff)
Kreis (Mathematischer Grundbegriff)
Elementare Kreisteile (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Antwort
Matheboss

Matheboss aktiv_icon

11:46 Uhr, 28.03.2017

Antworten
Vielleicht solltest Du die Kreisgleichung nehmen!

Edit

Deine Gleichung ist keine Kreisgleichung!
corleone13375

corleone13375 aktiv_icon

11:57 Uhr, 28.03.2017

Antworten
Gleichung von einem Kreis um einen Mittelpunkt ist doch r2=(x-xM)2±(y-yM)2
Antwort
Matheboss

Matheboss aktiv_icon

12:00 Uhr, 28.03.2017

Antworten
Nur die mit dem "+"!

Edit

Erst wenn Du die Funktionsgleichungen darstellen willst, erhältst Du

y=ym±r2-(x-xm)2

damit kannst Du jetzt die Funktionsgleichung für den unteren Halbkreis nehmen.
Frage beantwortet
corleone13375

corleone13375 aktiv_icon

12:11 Uhr, 28.03.2017

Antworten
Ah ok.

Ich hatte mir die Funktion zu r2=(x-xM)2+(y-yM)2 in Matlab grafisch anzeigen lassen und dann nur den oberen Halbkreis angezeigt bekommen.

Daher hab ich r2=(x-xM)2-(y-yM)2 genommen, bei der der untere Halbkreis angezeigt wurde, da dieser für meinen Schnittpunkt relevant war.

Wusste nicht, dass ich für den Schnittpunkt wieder die ursprüngliche Gleichung nehemn muss.
Hab das jetzt geändert und komme nun auf (fast) den selben Wert, wie WolframAlpa auch ausgibt.

Danke!
Antwort
Atlantik

Atlantik aktiv_icon

12:48 Uhr, 28.03.2017

Antworten
"Daher hab ich r2=(x-xM)2-(y-yM)2 genommen, bei der der untere Halbkreis angezeigt wurde, da dieser für meinen Schnittpunkt relevant war."



mfG

Atlantik


Graph:

Unbenannt
Frage beantwortet
corleone13375

corleone13375 aktiv_icon

15:28 Uhr, 28.03.2017

Antworten
Verstehe nicht was Graph soll?

Das war das was ich meinte:

Bild
corleone13375

corleone13375 aktiv_icon

15:29 Uhr, 28.03.2017

Antworten
Verstehe nicht, was du damit sagen willst.

Das sind die Graphen die ich meinte:

Bild
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

15:40 Uhr, 28.03.2017

Antworten
Hallo
deine zum zeichnen verwendete Gleichung ist ja auch nicht ( r^2=(x−x_M)^2−(y−y_M)^2! aus -a2 kannst du keine Wurzel ziehen.
Gruß ledum

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