Berechnung dieser Kurve Gleichung aufstellen

Aufrufe: 1037     Aktiv: 07.03.2020 um 12:54

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Hallo ...



ich stehe verzweifelt vor einer mathematischen Aufgabe. Ich bräuchte einen Ansatz. Kannst du mir dabei helfen? 

Ich habe eine Funktion von einer Kurve. Diese ist anbei auf dem Kurvenverlauf zu sehen. 
Dabei handelt es sich bei der Automatisierungstechnik/Maschinenbau um einen Kurvenscheibenfunktion bzw um den Verlauf einer Kurvenscheibe. 
Ich würde gerne diese Kurve die dort zu sehen ist (Betrachtung X-Achse von X (15/0) bis C(120/40) quasi von P1 bis P3 die Rosa Funktion. 

Dort sieht man einen Polynom bzw eine Funktion. 
Wie kann ich mithilfe dieser grafisch dargestellten Funktion eine quadratische Funktionsgleichung aufstellen? 

Ich wäre dir über jegliche Hilfe dankbar 



Mit freundlichen Grüßen 


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Eine quadratische Funktion wird hier leider nicht reichen, denn eine quadratische Funktion hat keinen Wendepunkt und nur eine Stelle mit waagrechter Tangente, diese Funktion hat eine Wendestelle und zwei Flachstellen. Wir brauchen also mindestens eine kubische Funktion. Wir nutzen aus, dass wir die Stellen der Extrema kennen, deshalb können wir sofort die Ableitung angeben: \(f'(x)=a(x-15)(x-135)=a(x^2-150x+2025),\) wobei \(a\) ein Faktor ist, den wir noch bestimmen müssen. Dann hat \(f\) als Stammfunktion der Ableitung die Form \(f(x)=a(\frac13x^3-75x^2+2025x)+c\). Also gibt es noch zwei Parameter, die wir bestimmen müssen. Dazu setzen wir die zwei bekannten Punkte \((15|0)\) und \((135|40)\) ein und erhalten ein Gleichungssystem mit zwei Variablen und zwei Gleichungen, das wir lösen können. Wenn man das gemacht hat, kann man die Funktion angeben, indem man \(a\) und \(c\) in den Funktionsterm von oben einsetzt.

 

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Student, Punkte: 5.33K

 

Hallo sterecht,

herzlichen Dank ich bin echt um einiges schlauer geworden.
Ich hätte noch einpaar kleine Fragen.

-Warum machen wir (x-15) (x-135) und nicht +?

-wir haben dann diese Zwei Punkte.
Punkt (15|0) und Punkt (135|40)
Muss ich diese Punkte also X Werte einmal 15 und einmal 135 in die Stammfunktion einsetzen?


Zitat:

„ Dazu setzen wir die zwei bekannten Punkte
(15|0) und (135|40)
ein und erhalten ein Gleichungssystem mit zwei Variablen und zwei Gleichungen, das wir lösen können. Wenn man das gemacht hat, kann man die Funktion angeben, indem man
a und c
in den Funktionsterm von oben einsetzt. „

Können Sie mir dies mit einem Beispiel zeigen? Da ich die Vorgehensweise nicht ganz verstehe.


Mit freundlichen Grüßen
Emre
  ─   HasretEmreKr 07.03.2020 um 00:30

Wir wollen, dass \(f'(x)=0\) für \(x=15\) oder 135. Der Faktor \((x-15)\) wird genau dann 0, wenn x gleich 15 ist, ebenso für den anderen Faktor mit 135. Das nennt man Linearfaktorzerlegung und ist ein weit verbreitetes Prinzip: Jedes Polynom \(n\)-ten Grades mit den \(n\) (gezählt mit Vielfachheit) Nullstellen \(x_1,\ldots,x_n\) kann in der Form \(a(x-x_1)\ldots(x-x_n)\) dargestellt werden.

Zu der anderen Frage: Wir wollen, dass \(f(15)=0\), also dass (Einsetzen in den bekannten Funktionsterm) \(a(\frac13\cdot15^3-75\cdot 15^2+2025\cdot15)+c=0\). Ebenso soll \(40=a(\frac13\cdot135^3-75\cdot 135^2+2025\cdot135)+c\) gelten. Das ist ein Gleichungssystem, das man z.B. mit dem Einsetz- oder Additionsverfahren lösen kann, um auf die Werte von \(a\) und \(c\) zu kommen.
  ─   sterecht 07.03.2020 um 12:54

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