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Aufgabe: Quadratische Funktionen Höhe / Flugweite / Definitionsmenge


Problem/Ansatz: Verehrte Damen und Herren :

Thorsten macht beim Fußball einen Einwurf. Die Flugbahn wird folgendermaßen beschrieben :

f(x)= -0,125x² + x + 2,2.

x entspricht der horizontalen Entfernung vom Abwurfpunkt in Metern und f(x) der Flughöhe des Balles über dem Boden ( ebenfalls in Metern ).

Außerdem ist noch eine Funktion gegeben :

y= - 1/8x² + x + 2,2.

Nun die Aufgaben :

a) Kläre, aus welcher Höhe Thorsten den Ball abwirft.

b) Bestimmen sie mit einer Rechnung, wie weit der Ball fliegt, bis er auf dem Boden aufprallt.

c) Geben sie die Definitionsmenge an + Begründung.

PS : Wir haben das heute zum ersten Mal gemacht und verstehe nix. Unser Lehrer hats 0 erklärt. Deshalb : Falls jemand so nett ist und hilft, bitte eine ausführliche und leicht zu verstehende Erklärung für Dumme wie mich zu der Lösung dieser Aufgaben. Ich bedanke mich!

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Beste Antwort

f(x)= -0,125x² + x + 2,2.

a) Die Anfangshöhe, ist die Höhe, bei der noch Null ist.

f(x=0)= -0,125*0² + 0 + 2,2=2,2m

Die Anfangshöhe beträgt 2,2 m .

b ) Wenn der Ball auf dem Boden ist, befindet er sich in der Höhe Null

f(x)= -0,125x² + x + 2,2.= 0

Jetzt kommt es drauf an, doch bevor ich weiter rechne nehme ich alles( mal )

*( -8)

x² -8 x - 17,6=0

Jetzt nehmen die meisten die p,q Formel, da ich aber nicht sicher bin, dass du sie kennst, nehme ich die quadratische Ergänzung.

Dafür addieren ich auf beiden Seiten 17,6.

x² -8 x = 17,6 nun erinnere ich mich an die binomische Formel

\( (x-k)^{2} \) = x² -2k x +k² 

Nun vergleiche ich 8 und 2k und stelle fest

k = 4 →  k²=16 diese 16 addieren ich bei obiger Formel

x² -8 x +16 = 16 +17,6

\( (x-4)^{2} \) =33,6 daraus ziehe ich die Wurzel, die Wurzel aus 33,6 ist ungefähr 5,80 nun ist die Wurzel immer positiv, doch auch die negativen Werte erfüllen die Gleichung, aber so schlecht war der Wurf dann auch nicht.

x₁-4 ≈ 5,80.         x₂-4≈ - 5,80

x₁≈ 9,80 m.          x₂ ≈ -1,80 m

Für die Wurzel musste ich schon einen Taschenrechner benutzen, doch jetzt wird es für mich schwierig

c) Welcher Wert ist plausibel?

Beide Weiten sind nicht groß.

Nun geht es beim Einwurf ja nicht immer darum besonders weit zu werfen, vielmehr sollte der Ball beim richtigen Spieler landen.

Es ist zwar möglich, dass der Einwurf verunglückt, doch, dass der Ball nach hinten fliegt geschieht eher selten. Darum würde ich den negativen Wert nicht weiter verfolgen zumindest würde man dafür keine Formel herleiten und deshalb würde ich die

Definitionsmenge= {x∈ℝ; x>0} setzen

Lösungsmenge = { x₁≈ 9,80 m }

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Hallo

 1.Höhe des Abwurfs: h=f(0)

 2. Weite bis zum Boden:  aus f(x)=0  x bestimmen, nur die positive Lösung gilt. quadratische Gleichungen zu lösen hattet ihr wohl gerade?

nebenbei: SuS sind selbst schuld , wenn sie dem L nicht sagen, was sie nicht verstanden haben.

3. im Netz gibt es viele Funktionsplotter, damit kann man sich den Graphen von f(x) ansehen, alles ablesen, und auch erkennen , was man rechnen sollte

: ~plot~ - 1/8x^2+ x + 2,2 ~plot~

lulBildschirmfoto 2020-10-01 um 15.56.40.png

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Danke für die Antwort. Und nein, in dem Fall sind die SuS nicht Schuld . Ich zitiere den Lehrer " Ich werfe euch jetzt mal ins kalte Wasser. Bearbeitet diese Aufgaben". Lg Willi R.

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Hallo,

f(x) = y    beide Funktionen sind idenstisch

a) einfach " ablesen" , wenn x = 0 ist y= 2,2 

   aus 2,2m Höhe wird der Ball abgeworfen

b ) Nullstellen ermitteln, y= 0

     0=  -1/8 x² +x +2,2     | :(-1/8)

       =   x²  -8x    -17,6

x1,2=   4 ±√ (16 +17,6 )

       =  4±5,7965         es ist nur das positive Ergebnis gefragt x = 9,79655 

                                   nach gerundet 9,8 m kommt der Ball am Boden auf

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