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Koordinaten System: \( -3 < x < +3;  -3 < y < +3 \)

Konstanten: \( c_1 = -0,25;  c_2 = -1;  c_2 = -2 \)

Funktion: \( - \frac {1} {4} (x^2+y^2) \)

Hallo alle zusammen! 
Da ich gestern super schnell super Hilfe von dieser Community bekommen habe, möchte ich es heute gleich nochmal versuchen.
Daher danke ich schon mal jedem der sich meinem Problem annimmt.

Meine Frage ist, wie ich die Niveaulinien in das Koordinaten System einzeichne. 
Erkannt hab ich, dass es sich um Kreisförmige Niveaulinien handelt, da die Funktion \( x^2 + y^2 \) beinhaltet. Die \( - \frac {1} {4} \) sind im Grunde nur der Radius (richtig?). 

Was genau sind die Konstanten \( c_1 - c_3 \) und wie komme ich auf den Radius der Äquipotentiallinien mit den gegebenen Angaben? Sowohl Vorgehen als auch Verständnis fehlen mir hierzu leider.

Vielen Dank schon mal! 

 

 

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Du hast schon recht, dass die Niveaulinien kreisförmig sind. Nur ist \(\dfrac{1}{4}\) nicht dein Radius der Linien. Der Radius der Niveualinien ist ja abhängig davon, von welchem Niveau du die Linie zeichnest. 

Nochmal zur Auffrischung: Eine Niveaulinie verbindet die Punkte mit den selben Funktionwerten. Damit hat natürlich die Linie für zb die Funktionswerte \(4\) einen anderen Radius als die Linie für das Niveau \(10\).

Die Konstanten die in der Aufgabe geben sind sind deine 3 Niveaus die du einzeichnen sollst. (Ich schätze mal du hast ausversehen zweimal \(c_2\) geschrieben).

Um jetzt auf die Linie zu kommen gehst du folgendermaßen vor:

Deine Funktion ist \(f(x,y)=-\dfrac{1}{4}(x^2+y^2)\)

Jetzt sind die Funktionswerte des ersten Niveaus \(c_1\) gesucht, also alle Funktionswerte für die gilt \(f(x,y)=c_1\)

Wir setzen also gleich:

\(-\dfrac{1}{4}(x^2+y^2)=-\dfrac{1}{4}\)

Du kannst kürzen:

\(x^2+y^2=1\)

Hier hast du jetzt eine Kreisgleichung.

Zur Erinnerung allgemeine Kreisgleichung: \((x-m_1)^2+(y-m_2)^2=r^2\) mit dem Mittelpunkt \(M(m_1|m_2)\) und dem Radius \(r\)

Du siehst also für \(x^2+y^2=1\)

\(m_1=m_2=0\) und \(r=\sqrt{1}=1\)

Deine erste Niveaulinie ist also ein Kreis mit Mittelpunkt \(M(0|0)\) und Radius \(1\)

Versuch die anderen mal alleine

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Danke! Habs jetzt komplett verstanden! Werde die restlichen gleich mal berechnen, Lösung (ohne Lösungsweg) hab ich zu der Aufgabe.   ─   ingalex7296 09.12.2020 um 12:52

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