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Winkel zwischen zwei Graphen berechnen?

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Funktion, Graph, Winkel

 
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Marc20

Marc20 aktiv_icon

17:42 Uhr, 16.11.2009

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Hab mal wieder eien Aufgabe für euch, wäre euch sehr dankbar wenn ihr mir helfen könntet:



Unter welchen Winkeln schneiden sich die Graphen der Funktionen mit den folgenden Gleichungen?


f(x) = 0.25x^2
g(x) = - x^2 + 10x - 15


Wäre froh wenn ihr mir einfach schnell den Lösungsweg und die Lösung sagen könntet da ich ein wenig unter Zeitdruck stehe.


Vielen Dank!

Marc
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)

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Zeus11

Zeus11 aktiv_icon

17:52 Uhr, 16.11.2009

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Dazu brauchst du als erstes die schnittpunkte
f(x)=0,25x2
g(x)=-x2+10x-15

so als tipp
wie berechnet man den winkel zwischen 2 geraden?
und um welche geraden würde es dann in deiner aufgabe gehen...
Antwort
mathemaus999

mathemaus999

17:52 Uhr, 16.11.2009

Antworten
Hallo,

schau dir mal das Bild an.

Die zweite Lösung versuche selbst mal hinzubekommen.

Grüße

mathe005
Marc20

Marc20 aktiv_icon

18:29 Uhr, 16.11.2009

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Das sind die zwei Tangenten :-) Das weiss ich sogar noch hehe

Wow du bist genial :-) Vielen Dank! Aber es heisst doch immer man muss erst den Schnittpunkt ausrechnen? Du hast doch aber "nur" zwei x-werte.. versteh ich nicht ganz..


und ausserdem hab ichs jetzt gerechnet:

f'(2) = 0.5 * 2 = 1

g'(2) = (-2 * 2) + 10 = 6

tan-1(1) = 45°
tan-1(6) = 80.54°


zusammen: 125.54°


180° - 125.54° = 54.46° aber das stimmt nicht :( deins stimmt aber beim zweiten steht 35° :(
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mathemaus999

mathemaus999

18:31 Uhr, 16.11.2009

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Hallo,


du brauchst ja nur die Steigungen der Tangenten. Dafür reicht es, die x-Werte der Schnittpunkte zu kennen. Den Wert setzt du in die erste Ableitung ein und hast die Steigung an der Stelle und damit die Steigung der Tangente. Die ganze Tangentengleichung muss nicht extra ausgerechnet werden.


Grüße
Marc20

Marc20 aktiv_icon

18:33 Uhr, 16.11.2009

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Achso ok.. Danke


Und kannst du mir noch sagen wie ich auf die zweite Lösung komme bitte?



Antwort
mathemaus999

mathemaus999

18:44 Uhr, 16.11.2009

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Also,

du bestimmst wieder zuerst die Tangentensteigungen für x=2

f'(2)=1
g'(2)=6

Dann kannst du die Winkel bestimmen:

arctan(6) = 80,5°
arctan(1) =45 °

Und die Differenz der beiden Winkel ist der gesuchte zweite Schnittwinkel.

Grüße
Marc20

Marc20 aktiv_icon

18:48 Uhr, 16.11.2009

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Aber wieso muss man denn beim ersten 180° minus die Summe der beiden Winkel und beim zweiten die Differenz der beiden?
Antwort
mathemaus999

mathemaus999

18:53 Uhr, 16.11.2009

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Hallo,

wenn sich zwei Geraden schneiden, entstehen ja vier Winkel, von denen jeweils zwei gleich groß sind (Scheitelwinkel). Es bleiben also noch zwei Winkel, die als Schnittwinkel in Frage kommen. Die Definition ist jetzt so, dass der kleinere der beiden Winkel der gesuchte Schnittwinkel ist. Wenn ich also einen Winkel über 90 ° herausbekommen, ist das nicht der Schnittwinkel, sonder der sog. Nebenwinkel, also
180° minus dem Winkel ist der Schnittwinkel.

Grüße
Marc20

Marc20 aktiv_icon

19:04 Uhr, 16.11.2009

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Du denkst bestimmt ich wär völlig bekloppt aber ich checks immer noch nicht wieso es einmal 180° - Summe und einmal die Differenz.. das ist ja was vollkommen anderes.. was sind denn das überhaupt für Winkel die man zuerst rausbekommt? Könntest du es mir vielleicht aufzeichnen? Wär voll nett..
Antwort
mathemaus999

mathemaus999

19:07 Uhr, 16.11.2009

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Hallo,


du musst genau hinsehen. Auch in dem Bild subtrahiere ich die beiden Winkel. Da der zweite Winkel aber negatives Vorzeichen hat (die Tangente fällt), werden die Beträge der Winkel addiert.


Grüße
Frage beantwortet
Marc20

Marc20 aktiv_icon

19:09 Uhr, 16.11.2009

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Achsooo ist das :-) Ok danke dir dass du dir die Zeit genommen hast! Schönen Abend noch!