Mathe bungee Sprung ins Wasser?


17.02.2021, 16:43

Einen wirklichen Ansatz habe ich noch nicht einmal... 😅

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Das ist eine einfache Kurvendiskussion und man muß bei b) eine Polynomdivision durchführen

Bedingung Maximum f´(x)=0 und f´´(x)<0

Bedingung Minimum f´(x)=0 und f´´x)>0

Bedingung Wendepunkt f´´(x)=0 und f´´´(x)≠0

1) h(t)=12/11*t³-81/11*t²+48 abgeleitet

2) h´(t)=m=0=36/11*t²-162/11*t

3) h´´(t)=0=72/11*t-162/11

a) der Springer fällt,solange der Graph eine negative Steigung hat → h´(x)=m<0 → bis zum Minimum

2) Nullstellen berechnen

0=t*(36/11*t-162/11) Satz vom Nullprodukt c=a*b hier c=0 wenn a=0 oder b=0 oder a=b=0

t1=0 → Absprung und x2=162/11*11/36=4,5 s Sekunden

3) h´´(4,5)=72/11*4,5-162/11=14,727..>0 → Minimum

b) h(t)=0=12/11*t³-81/11*t²+48 Nullstellen mit meinem Graphikrechner (GTR,Casio)

t1=-2,215 s und t2=4 s und t3=4,965 s

Die Nullstelle t2= 4 s muß ma durch probieren herausfinden

mit der Polynomdivision den Linearfaktor (t-t2)=t-4 abspalten

(12/11*t³-81/11*t²+0*t+48) : (t-4)=12/11*t²-33/11*t-132/11

-(12/11*t³-48/11*t²)

-33/11*t²+0*t

-(-33/11*t²+132/11*t)

-132/11*t+48

-(-132/11*t+132/11)

0+0

h(t)=12/11*t²-33/11*t-12 ist eine Parabel Nullstellen t1=-2,215 s und t3=4,965 s

c) → Minimum h(4,5)=12/11*4,5³-81/11*4,5²+48=-1,704 m → 1,704 m tief

d) Geschwindigkeits-Zeit-Funktion V(t)=ds/dt=S´(t) → h´(t)=36/11*t²-162/11*t

abgeleitet Extrema von V(t)=... ermitteln

V´(t)=h´´(t)=72/11*t-162/11 → t=162/11*11/72=162/72=2,25 s

maximale Geschwindigkeit ist der Wendepunkt → tw=t=2,25 s → vmax

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

Bei a) weiß ich nicht

bei b) berechnest du die Nullstellen, also f(x)=0 und gibst die an, die näher an x=0 liegt

bei c) berechnest du den Extrempunkt, also den Tiefpunkt, und guckst dann, wie weit dieser unter 0 liegt. Das machst du mit f'(x)=0 und f''(x) und f(x)

bei d) berechnst du den Wendepunkt, also f''(x)=0, dass müsste dann bei x=2,25 sein

Nullstellen, Tiefpunkt, erste Ableitung an einer Stelle von einer Polynomfunktion. Ach, ich würde sterben für solche schönen Aufgaben ^^

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemieingenieurwesen, TU Dortmund
Hannahh161838 
Fragesteller
 17.02.2021, 16:47

Aber wie soll das genau funktionieren...?

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Jegor387  17.02.2021, 16:51
@Hannahh161838

Nullstellen: Setze deine Funktion 0 und rechne x aus. Wahrscheinlich dürft dir dafür sogar nen Taschenrechner verwenden. Deine Zeit bis zu diesem Punkt ist die Zeit, die er gefallen ist, deine Zeit an dem Punkt ist dein b).

Dann setzt du die erste Ableitung null und machst den gleichen Bums nochmal. Setzt den Zeitpunkt t dann in deine Funktion h ein und hast c) raus.

Bei d) machst du die zweite Ableitung und machst davon dasselbe, diesmal noch die dritte Ableitung, zeigst, dass das der Hochpunkt/Tiefpunkt deiner Fallgeschwindigkeit ist.

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