Momentane Änderungsrate mit Ableitungen

4 Antworten

Ich nehme das Beispiel mit dem Stau.

Dazu nehme ich an, dass die Funktion f die Staulänge zu einem Zeitpunkt t angibt.

Dann gibt Dir die Ableitung f´(t) die Änderung der Staulänge an; ist f´ positiv, nummt der Stau zu, ist f´negativ nimmt der Stau ab.

Sollst Du bestimmen, wann die Staulänge am schnellsten zu- oder abnimmt, suchst Du eine Extremstelle der Zu/Abnahme, also eine Extremstellke von f´. Das sind genau die Eendestellen von f´´.

Du kannst also entweder f´ auf Extrema oder f auf Wendestellen untersuchen. Das ist exakt dasselbe.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Mathestudium

Die Mathematik gibt allgemeine Lösungen an wie die Funktion y=f(x) = m * x +b

Hierzu gehören auch all die Ableitungen.Du musst nach Analogien suchen.

Beispiel :Definition :Geschwindigkeit ist der zurückgelegte Weg pro Zeiteinheit

Formel v= s/ t oder v= (S2 - S1) / (t2 - t1). dies ist die durchschnittliche Geschwindigkeit im Zeitintervall t2 - t1

wird nun das Zeitintervall (t2 - t1) unendlich klein,so erhält man den Differentialquotienten für die Geschwindigkeit und es gilt

ds(dt =v die erste Ableitung des Weges nach der Zeit ergibt die Momentangeschwindigkeit !!

Zu deiner Aufgabe: Dies ist eine spezielle Anwendung der Mathematik und du musst erst einmal die Änderungsrate und die Zuflussrate genau definieren !!

Dann suchst du nach einer Analogie zwischen der normalen Mathematik und deiner An- wendung (Aufgabe)

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

Wenn f(t) die momentane Änderungsrate der Staulänge ist, dann ist die Stammfunktion von f(t) die Staulänge. Wenn man die Extrema von f(t) sucht, muss man f '(t) = 0 setzen. Wenn f(t) die momentane Zuflussrate des Baches ist, dann ist die Stammfunktion von f(t) das Volumen zB. des Teiches, der vom Bach gespeist wird (wenn nichts wieder abfließt).Die Änderung der Zuflussrate ist dann f '(x), und deren Extrema bei f " (x) = 0

f ' (x)= gibt die Steigung der Funktion f(x) an der Stelle x0 an. f '' (x)= gibt die Änderungsrate der Steigung an der Stelle x0 an. Weiterhin weist du, wie man die Extrempunkte ' , sowie Wendepubkte " bestimmt :)

Deine Aufgabe: Die Kf zeigt eine Momentaufname vom Stau dar :) und dazu f'(x)= da bekommst du die lokale Maximun/Mininum Stellen :), die wiederum bei dir die Zeitpunkte angibt...weiterhin weist du doch: Tiefpunkt: Vzw. von - zu + :) und Hochpunkt Vzw. von + zu - :=) daraus folgt: beim Maximum: f''(x0) < 0 und Minimum f''(x0) > 0 :) weiter kannst du ja sagen, ob es (streng) monoton wachsen/fallend ist...

Ich kenn halt nicht deine Aufgabe etc. deshalb kann ich dazu wenig schreiben^^ wie und warum... ist halt manchmal einwenig abstrakt ;) ich hoff ich konnte dir etwas helfen^^