Wer kann diese Textaufgabe beantworten?

1 Antwort

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Die Anschlusspunkte sind P (0│0) und Q (5│-1).

Folgende Bedingungen sind zu beachten:

f(0) = 0

f(5) = -1

f'(0) = -0,5

f'(5) = 2

D.h., die Anschlusspunkte und die Steigungen in den Anschlusspunkten müssen übereinstimmen.

Mit diesen Bedingungen kannst Du ein LGS aufstellen und die Koeffizienten bestimmen.

kolderwally1 
Fragesteller
 22.01.2024, 11:09

Danke für den Erklärungsversuch, aber leider kann ich das nicht.

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gauss58  22.01.2024, 12:07
@kolderwally1

Die Anschlusspunkte P (0│0) und Q (5│-1) erhältst Du, inem Du für x = 0 und x = 5 die zugehörigen Funktionswerte berechnest.

An diesen Stellen muss die gesuchte Übergangskurve die gleichen Funktionswerte haben wie die Geraden, denn sonst gäbe es Bruchstellen.

Zudem muss die Steigung an diesen Stellen die gleiche sein, sonst gäbe es Knicke.

Funktion und Ableitung lauten:

f(x) = a * x³ + b * x² + c * x + d

f'(x) = 3 * a * x² + 2 * b * x + c

Die Bedingungen hatte ich genannt. Aus diesen Bedingungen können Gleichungen formuliert werden.

f(0) = 0 ⇒ 0 = a * 0³ + b * 0² + c * 0 + d = d

f(5) = -1 ⇒ -1 = a * 5³ + b * 5² + c * 5 + d = 125 * a + 25 * b + 5 * c

f'(0) = -0,5 ⇒ -0,5 = 3 * a * 0² + 2 * b * 0 + c = c

f'(5) = 2 ⇒ 2 = 3 * a * 5² + 2 * b * 5 + c = 75 * a + 10 * b + c

Da c und d bekannt sind reduziert sich das Gleichungssystem auf 2 Gleichungen mit 2 Unbekannten:

(1) -1 = 125 * a + 25 * b -2,5

(2) 2 = 75 * a + 10 * b - 0,5

--------------------------------------

(1) 1,5 = 125 * a + 25 * b │ * 2 / 5

(2) 2,5 = 75 * a + 10 * b

---------------------------------------

(1) 3 / 5 = 50 * a + 10 * b

(2) 5 / 2 = 75 * a + 10 * b

-------------------------------------

(5 / 2) - (3 / 5) = 75 * a - 50 * a

a = 19 / 250

3 / 5 = 50 * 19 / 250 + 10 * b

b = -8 / 25

Die gesuchte Funktion lautet damit:

f(x) = (19 / 250) * x³ - (8 / 25) * x² - (1 / 2) * x

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kolderwally1 
Fragesteller
 22.01.2024, 12:13
@gauss58

tut mir leid, aber für mich sind das böhmische dörfer.

(meine schulische laufbahn ist schon sehr lange her ;)

warum sind c und d bekannt?

was ist f und x in der funktion ?

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gauss58  22.01.2024, 12:58
@kolderwally1

Mehr als die Lösung einschl. Lösungsweg kann ich nicht anbieten. Da fehlen offensichtlich Grundlagen über Funktionen, die hier nicht aufgearbeitet werden können.

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kolderwally1 
Fragesteller
 22.01.2024, 13:08
@gauss58

da hast du ein weises wort gelassen ausgesprochen.

allerdings kann ich die lösung nicht erkennen.

(ja, nicht mal das;)

welches sind denn die 4 koeffizienten ?

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