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Aufgabe:

Zur Modellierung des Laktatwertes eines bestimmten Sportlers bei einem Laktatstufentest (im Folgenden kurz als Laktatwert bezeichnet) wird die Funktion f mit
f(x) = 1/100*(-0.01x^2+xー19)*e^0,11x +1,3
verwendet. Dabei ist x die Zeit in Minuten und f(x) der Laktatwert in mmol/l (Millimol pro Liter). Der
Laktatstufentest startet zum Zeitpunkt x = 0 und dauert 45 Minuten.

1. Ermittle den Laktatwert beim Start und am Ende des Laktatstufentests.

2.Ermittle die momentane Zuwachsrate des Laktatwerts 30 Minuten nach dem Start.

3. Bestimme rechnerisch den Zeitpunkt, zu dem der Laktatwert am niedrigsten ist, und gib diesen
Laktatwert an.

Aus den Laktatwerten lässt sich ermitteln, zu welchem Zeitpunkt beim Laktatstufentest ein Sportler die sogenannte individuelle anaerobe Schwelle (kurz IAS) erreicht. Dann liegt die Leistung vor, die der Sportler über einen längeren Zeitraum höchstens erbringen kann. Zur Ermittlung dieses Zeitpunkts gibt es vielfältige
Verfahren.
Zwei Verfahren werden im Folgenden näher betrachtet. Dabei bezeichnen S (0 |f (0)) und E (45 |f (45)) die zum Start und Ende des Laktatstufentests gehörenden Punkte des Graphen von f.
Bei Verfahren A wird zunächst eine Gerade g durch die Punkte S und E gezeichnet.

Anschließend wird eine Tangente an den Graphen von f gelegt, die parallel zu g verläuft. Als Zeitpunkt, zu dem die lAS erreicht wird, ergibt sich bei diesem Verfahren der x-Wert des Berührpunkts zwischen dem Graphen von fund dieser Tangente.
4. Ermittle den Zeitpunkt, zu dem nach Verfahren A die IAS erreicht ist.

Ansatz:

 1.

f(0)=1,11

f(45)=9,42

Zuwachsrate: 0,168

Tiefpunkte: TP(14,8| 0,97)


Ich habe meine tangente so aufgestellt:

t(x)= 0,185x+b

Jedoch frage ich mich wie ich auf b komme.

Deshalb have ich t(x)=f(x) gesetzt und komme nicht weiter weil ich diese Gleichung mit dem GTR und händische nicht lösen kann



Sind meine Ansätze richtig?


Vielen Dank!

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2 Antworten

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f(x) = 1/100·(- 0.01·x^2 + x - 19)·EXP(0.11·x) + 1.3

m = (f(45) - f(0))/(45 - 0) = (23·e^(99/20) + 76)/18000 = 0.1846

f'(x) = 0.1846 --> x = 30.64 (Achtung. Das lässt sich zwar nicht algebaisch lösen, wohl aber durch ein numerisches Verfahren.)

Grafisch sollte das etwa wie folgt aussehen:

blob.png

Avatar von 479 k 🚀

Vielen Dank, ich habe es jetzt verstanden. Könnte man dann sagen, dass der besagte Zeitpunkt nachts Minuten und 42 Sekunden eintritt?

30.64 ≈ 30 Minuten 38 Sekunden

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Es muss doch im Berührpunkt der Tangente gelten:

f ' (x) = 0,185.  Löse diese Gleichung.

Ich bekomme 30,65 als Lösung im betrachteten Bereich.

Avatar von 288 k 🚀

Danke, aber dann hätte ich doch die Tangente t(x)=0,185x-5,68

Und diese schneidet den Graphen nicht. Habe ich dort einen Fehler?

Ich komme auf die Tangente

t(x) = 0.1846·x - 3.704

Deine liegt also zu tief. Und ich weiß auch nicht wie du schnittpunke Berechnest. Den Berührpunkt, kennst du ja bevor du die Tangente überhaupt aufstellst.

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