Tangente bestimmen, die bestimmten Punkt schneidet?

2 Antworten

Hier gibt es im wesentlichen zwei Möglichkeiten:

1.

Man nimmt die allgemeinste Gleichung einer Geraden, die durch den genannten Punkt läuft, und berechnet die Schnittpunkte mit dem Graphen der gegebenen Funktion.

Für diejenigen Geradenparameter, wo "zwei Schnittpunkte zusammenfallen", haben wir eine Tangente.

2.

Man bestimmt die allgemeine Tangentengleichung und bestimmt, für welchen Parameter die Tangente den gegebenen Punkt schneidet.

Woher ich das weiß:Hobby – Hobby, Studium, gebe Nachhilfe
fragesteller576 
Fragesteller
 10.11.2018, 22:45

Wäre gut wenn es an einem Beispiel belegt werden kann, verstehe es nämlich so nicht ganz..

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PWolff  10.11.2018, 23:05
@fragesteller576

f(x) = x^2

P = (2; 3)

1.

Gerade durch P:

g(x) = m * (x-2) + 3

Schnitt der Graphen:

f(x) = g(x)

x^2 = m * (x-2) + 3

x^2 + (-m) x + (2 m - 3) = 0

x1 = m/2 + Wurzel(m^2/4 - 2 m + 3)

x2 = m/2 - Wurzel(m^2/4 - 2 m + 3)

Die Schnittpunkte fallen genau dann zusammen, wenn die Wurzel verschwindet, also für

m^2 / 4 - 2 m + 3 = 0

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Im allgemeinen ist die andere Herangehensweise einfacher:

Tangente in x0:

t(x) = f(x0) + (x-x0) * f'(x0)

soll durch P gehen:

t(x_P) = y_P

umformen und einsetzen:

x0^2 + (x_P-x0) * 2 x0 = y_P

x0^2 + (2-x0) * 2 * x0 = 3

nach x0 auflösen

Die beiden Lösungen, in die Tangentengleichung eingesetzt, ergeben die beiden Tangenten durch P an den Graphen von f

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fragesteller576 
Fragesteller
 10.11.2018, 22:51

Und bei 2. : Die Tangente muss ja trotzdem eine des Graphen sein. Muss man dann nicht den Graphen irgendwie mit einbinden?

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PWolff  10.11.2018, 23:07
@fragesteller576

Wenn wir die allgemeine Gleichung der Tangenten an den Graphen von f haben, ist natürlich jede der Geraden, die durch diese Gleichung beschrieben wird, eine Tangente an den Graphen von f.

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fjf100  10.11.2018, 23:11
@fragesteller576

Oooohhh,ikke hab da einen schweren Fehler gemacht,weil ikke nich überprüft habe,ob der Punkt auf der Funktion. f(x)=-1/2*x²+8 liegt.

Hier ist der Aufgabentype,daß die Tangente durch den Punkt P(5/0) gehen soll und dann die Funktion f(x)=-1/2*x²+8 im Punkt Pt(xo/f(xo) berühren soll.

Man benutzt dann die selbe Formel

ft(xo)=0=f´(xo)*(5-xo)+f(xo)

f´(xo)=-1*xo und f(xo)=-1/2*xo²+8

0=-1*xo*(5-xo)+(-1/2*xo²+8)

0=-5*xo+xo²-1/2*xo²+8

0=1/2*xo²-5*xo+8 Nullstellen bei xo1=2 und xo2=8

Probiere mal xo=8 aus

1) zeichne die Funktion f(x)=-1/2*x²+8 Parabel nach "unten" offen

Nullstellen bei x1,2=+/- Wurzel(8/0,5=+/- 4

bedeutet dei Nullstelle x=4 liegt "links" neben den Punkt P(5/0)

Da die Gerade yt=m*x+b durch P(5/0) gehen muß,ist die Steigung m=negativ

und berührt f(x)=-1/2*x²+8 bei xo=8

Prüfe das mal nach.

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fragesteller576 
Fragesteller
 10.11.2018, 23:19

Ich danke euch beiden wirklich, ich würde es verstehen, wenn wir es im unterricht behandelt hätten also wird es schon nicht allzu wichtig sein😅

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siehe Mathe-Formelbuch,was man privat in jeden Buchladen bekommt

Kapitel Differentialgeometrie

Tangentengleichung yt=ft(x)=f´(xo)*(x-xo)+f(xo)

mit P(5/0) ist xo=5

f(x)=-1/2*x²+8 ergibt f(xo)=f(5)=-1/2*5²+8=-4,5

f´(x)=-2/2+x=-1*x

f´(xo)=f´(5)=-1*5=-5 eingesetzt

yt=ft(x)=-5*(x-5)+(-4,5)=-5*x+25-4,5

Tangentengleichung yt=ft(x)=-5*x+20,5

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert
fragesteller576 
Fragesteller
 10.11.2018, 22:18

Okay danke, ist diese Formel trotzdem benutzbar, obwohl der Punkt s(5|0) nicht auf dem Graphen liegt ?

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