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Winkelfunktionen - Ableitungen: Ein Beispiel

Schüler Kaufmännische mittlere u. höhere Schulen, 13. Klassenstufe

Tags: Ableitung, Flächeninhalt, Maximum, Winkelfunktion

 
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Schnabsi6

Schnabsi6 aktiv_icon

14:37 Uhr, 21.09.2010

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Ich bereite mich gerade auf die Berufsreifeprüfung vor und bin beim Studium der Differentialrechnung/Kurvendiskussionen auf ein Beispiel gestoßen, welches mir etwas Schwierigkeiten macht. Und zwar: "Berechnen sie jenen Basiswinkel a, für den ein gleichschenkeliges Dreieck mit dem Schenkel S den größten Flächeninhalt hat"

A ist also cSsin(a)2 (?), beim Berechnen der Ableitung(en) habe ich hier allerdings meine Probleme, kann mir hier vielleicht jemand helfen?
Wenn möglich bitte einen ausführlichen Lösungsweg zeigen, Danke im Voraus!

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:
Ableitung (Mathematischer Grundbegriff)
Differenzenquotient (Mathematischer Grundbegriff)
Differenzierbarkeit (Mathematischer Grundbegriff)
Ableitung einer Funktion an einer Stelle (Mathematischer Grundbegriff)
Ableitungsfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
Ableitungsregeln (Mathematischer Grundbegriff)
Extrema (Mathematischer Grundbegriff)

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DerCommander

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09:54 Uhr, 22.09.2010

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f(a)=cs2sin(a)
f'(a)=cs2cos(a)
f''(a)=-cs2sin(a)
f'''(a)=-cs2cos(a)
f''''(a)=cs2sin(a)

so viele ableitungen brauchst du gar nicht, aber es sollte dir das system der ableitungen von sin(cos) zeigen.
Schnabsi6

Schnabsi6 aktiv_icon

17:31 Uhr, 22.09.2010

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Danke für die Antwort. Aber bist du dir da sicher? Ich meine, die Ableitung von sin(a) ist mir grundsätzlich bekannt, aber mit der der Formel habe ich Probleme.

Da hier cSsin(a)2 die Grundfunktion ist, kann doch bei der Ableitung nicht mehr nur cs durch 2 dividiert werden, was ist hier mit dem Sinus?
Antwort
pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

18:46 Uhr, 23.09.2010

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Was ist eigentlich das "c" in der obigen "Formel"?

Ist das eine unabhängige Konstante oder vielleicht vom Winkel α abhängig?
Schnabsi6

Schnabsi6 aktiv_icon

19:00 Uhr, 23.09.2010

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Die Formel ist die Flächenformel eines Dreiecks und c ist dabei eine Seite davon, S ist eine weitere Seite bzw. ist a=b=S, da es sich ja um ein gleichschenkeliges Dreieck handelt, und der Winkel a ist von c und S eingeschlossen...
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pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

19:30 Uhr, 23.09.2010

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... also ist c nicht konstant bei sich veränderndem Winkel, oder?
Schnabsi6

Schnabsi6 aktiv_icon

20:06 Uhr, 23.09.2010

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Nein...
Antwort
pleindespoir

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20:11 Uhr, 23.09.2010

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Dann mach entweder mal eine Zeichnung und versuche die Fläche ohne das "c" auszudrücken, oder ermittle die Funktion c(α) , um sie in die Flächenfunktion einzusetzen.

Wenn c keine Konstante ist, kannst du sie auch nicht bei der Ableitung wie einen festen Faktor vorziehen.
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piquadrat

piquadrat aktiv_icon

20:28 Uhr, 23.09.2010

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Also ich hab raus:

Amax. für α= 180°,360°,540°...usw.

Hab das c in deiner Formel durch eine weiter Winkelfunktion ersetzt und dann Produktregel angewendet.

Die Ableitung dann ganz normal gleich 0 gesetzt und dann hatte ich das halt raus.
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pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

20:30 Uhr, 23.09.2010

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@π2:

Das ist ja wohl nicht so wirklich Dein Ernst, oder?
Antwort
piquadrat

piquadrat aktiv_icon

20:34 Uhr, 23.09.2010

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hoppala :-D)

ich hab das vertauscht.

α= 45° , 135° ( wobei, sich ja das gleiche Dreieck ergibt :-P))

pleindespoir hat natürlich recht, ein Winkel über 180° wäre nicht sinnvoll.


Schnabsi6

Schnabsi6 aktiv_icon

05:32 Uhr, 24.09.2010

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Ah, hab mich gerade gewundert... Und danke für all die Antworten.

Das heißt im Falle des gleichschenkeligen Dreiecks ist Alpha gleich 45°. Trotzdem wäre noch die Ableitung besagter Formel interessant. Wie genau sieht die aus?
Antwort
pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

05:40 Uhr, 24.09.2010

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Betrachte mal von dem Gleichschenkligen Dreieck nur mal eine Hälfte:

Der Schenkel ist die Hypothenuse eines rechtwinkligen Dreiecks.

Der Winkel ist α2

Wie kommst du an die Katheten?
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