Kann mir jemand bitte diese Gleichung ordentlich lösen…?

TheOnlyJulian  20.03.2024, 01:00

Wie wenn ich nd weiß was der radius ist?

Valici 
Fragesteller
 20.03.2024, 01:08

Es soll nach r aufgelöst werden

3 Antworten

Von Experte Willy1729 bestätigt

Ordentlich lösen ist in diesem Fall schwierig. Selbst wenn man diese Gleichung normalisiert hat man immer noch einen Ausdruck wie diesen.

Bild zum Beitrag

Hier lohnt jedoch die Ausrechnung der eckigen Klammer

Bild zum Beitrag

wobei sich glücklicherweise zwei Summanden wegsubtrahieren. Es verbleibt:

Bild zum Beitrag

Hier darf der Faktor r herausgekürzt werden. r=0 ist aber trotzdem keine Lösung der ursprünglichen Gleichung, weil dort eine "0 durch 0"-Division provoziert wird. Eine spezielle Grenzwertuntersuchung habe ich nicht durchgeführt. Durch weitere Berechnung kann das Polynom auf folgende Form reduziert werden:

Bild zum Beitrag

Dies könnte man wie FataMorgana2010 richtig festgestellt hat gerade noch geschlossen lösen. Es würde zu recht komplizierten Wurzelausdrücken führen. Die numerische Lösung führt zu zwei rellen Lösungen

x_01 = -1,9893

x_02 = 45,082

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
 - (rechnen, Gleichungen, Funktionsgleichung)  - (rechnen, Gleichungen, Funktionsgleichung)  - (rechnen, Gleichungen, Funktionsgleichung)  - (rechnen, Gleichungen, Funktionsgleichung)
Valici 
Fragesteller
 25.03.2024, 17:25

Ist dann 45,082 der Prozentsatz?

0
ProfFrink  25.03.2024, 17:39
@Valici

Das kann ich nicht wissen. Du hast eine Gleichung geliefert, die als Variable den Buchstaben r verwendet. Die Fragestellung enthält keinen Hinweis auf Verhältnis, das als Prozentsatz ausgedrückt werden müsste. Vielleicht hätte ich besser

r_01=-1,9893

r_02=45,082

schreiben sollen. Diese Zahlen lösen die Gleichung.

0
nobytree2  25.03.2024, 18:33
@ProfFrink

Wenn es der Zinssatz wäre, wäre r klassisch < 1, damit man per 1 + r den klassischen Zinsfaktor von 1,x hat. Natürlich wären auch Zinssätze in Höhe von -198,93 und 4508,2 denkbar, aber untypisch.

Wenn ich r in Excel gegen 0 laufen lasse, dann komme ich 250,1; wäre also keine Lösung. Das ist aber natürlich keine saubere Grenzwertberechnung, nur eine Vermutung.

Mit der cardanischen Formel könnte man die Lösungen ggf. genau berechnen?

1
Halbrecht  25.03.2024, 22:14
@Valici

r ist das . Du musst wissen ,was r sein soll.

in der Rentenrechnung ist r eine Rate

wofür steht denn die 4 ?

0
ProfFrink  26.03.2024, 11:32
@nobytree2
Wenn ich r in Excel gegen 0 laufen lasse, dann komme ich 250,1; wäre also keine Lösung. Das ist aber natürlich keine saubere Grenzwertberechnung, nur eine Vermutung.

Das ist eine durchaus legitime Methode um eine Vermutung aufzustellen. Wobei das was die Mathematiker als "Vermutung" formulieren im Alltagsgebrauch schon als Gewissheit betrachtet werden kann. Ja, den Grenzwert 250,1 habe ich durch einen Exceltest auch herausbekommen. Er ist richtig und ungleich 45100. Darum ist r=0 keine Lösung.

Mit der cardanischen Formel könnte man die Lösungen ggf. genau berechnen?

Nicht mit der cardanischen Formel. Die ist für Grad 3. Sondern mit den Lösungsformeln für die Gleichung 4. Grades. Hier ein wiki-link dahin.

https://de.wikipedia.org/wiki/Polynom_vierten_Grades#/media/Datei:Quartic_Formula.svg

Überleg' ob Du Dir das antun willst. Genau berechnen kannst Du sie auch mit einer numerischen Methode und zwar beliebig genau. Wenn Du 20 Nachkommastellen brauchst, dann liefert jede numerische Methode auch 20 genaue Nachkommastellen. Die Lösungsformeln liefern stattdessen ein so genanntes exakte Ergebnis, quasi unendlich genau. Dafür bekommst Du aber ein Gewurschtel von Wurzelausdrücken. Wenn Du daraus wieder Zahlen machen willst, musst Du ohnehin wieder Deinen Rechner anwerfen. Und der kann die wunderschönen Wurzelausdrücke auch nur so genau rechnen, wie seine Mantisse lang ist. Typischerweise 10 Nachkommastellen.

1

Ich vermute mal, die Formel kommt aus der Finanzmathematik - und wurde falsch angewandt. Es wäre besser, die eigentliche Aufgabe einzustellen.

Näherungsverfahren . Was anderes sehe ich nicht

Es wird ausmultipliziert eine Glg mit r^5 usw . Wegen der -1 im Nenner lässt sich nix machen

FataMorgana2010  20.03.2024, 05:21

Man könnte zunächst x= 1+r (also r = x-1) substituieren. Dann steht im Zähler nur noch x^4 - 1, das ist gleich (x² + 1)(x+1)(x-1) und man kann dann (x-1) kürzen. Dann hat man das insgesamt immerhin auf eine Gleichung mit maximal x^4 gebracht, die KÖNNTE man theoretisch lösen.

0
Valici 
Fragesteller
 20.03.2024, 10:40

Das Problem ist da müsste ein Zinssatz rauskommen…

0
nobytree2  25.03.2024, 18:24

Checke mal die Lösung von ProfFink, er teilt durch r und landet bei r hoch 4, was wieder lösbar wäre (cardanische Formel).

0