Änderungsraten, Ableitung

Aufrufe: 802     Aktiv: 30.11.2020 um 18:49

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Das Bild zeigt einen kleinen Ausschnitt einer Achterbahn dass mit der Funktion y=-1/6x^3 +x im Intervall [0;2,5] beschrieben werden kann.

Bestimme näherungsweise die Steigung der Achterbahn an den gegebenen Punkten

Wo befindet sich die größte Steigung/Gefälle?

Wo ist der höchste Punkt?

gefragt

Punkte: 28

 

Ich vermute die höchste Steigung an p1 und das Gefälle an p4. Wie kommt man aber darauf?

Der höchste Punkt liegt kurz vor P3
  ─   torge.lu 30.11.2020 um 18:23
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Die Steigung der Funktion findest du mithilfe der ersten Ableitung heraus. Bei der größten Steigung, ist f'(x) ein Maximalwert, beim größten Gefälle ein Minimum (negativ)
Falls ihr das noch nicht behandelt habt, kannst du eine Tangente an die Punkte legen und dann ein Steigungsdreieck einzeichnen (Achtung auf die Skalierung)

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\(y=-{x^3 \over 6} +x ==> y´= -{x^2 \over 2 } +1\) y´(x) ist die Steigung der Achterbahn.
Die konkreten Werte der Steigung an den vorgegebenen Punkten ermittelst du, wenn du in y´(x) den x-Wert des jeweiligen Punktes einsetzt.
\(P_1 = (0,5 ; y(0,5)) ==>  y´(0,5) = -{1 \over2}*(0,5)^2 +1 = {-1 \over 8} +1 = {7 \over 8}\).
Analog die anderen Punkte.
Die Steigung ist am größten bei x=0: Danach gehts langsamer hoch. Kurz vor x=1,5  (genauer bei \(x=\sqrt 2\)) ist die Steigung =0.
Danach beginnt das Gefälle und wird immer größer bis es bei x=2,5 das Maximum erreicht (für das vorgegebene Intervall)

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