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4. Setzt man in einen Zuchtteich junge Forellen („Setzlinge") ein und beobachtet das Wachstum, so lässt sich die durchschnittliche Länge L der Fische während der Aufzucht mit der Funktion beschreiben:

L(t) = 24 – 21 (e^-0,164 t)

(L = Länge in cm, t = Zeit in Monaten)

4.1 Welche Durchschnittsgröße haben die Setzlinge beim Einsetzen in den Zuchtteich?

4.2 Welche Durchschnittsgröße haben die Forellen nach einem Jahr?

4.3 Berechnen Sie die durchschnittliche Größe einer ausgewachsenen Forelle! (Hinweis: Asymptote)

4.4 Berechnen Sie, nach welcher Zeit die Fische 98 % ihrer maximalen Durchschnittsgröße erreicht haben!

4.5.1 Beantworten Sie unter Zuhilfenahme des Funktionsgraphen: Zu welchem Zeitpunkt ist die Längenzunahme am größten? Begründen Sie kurz Ihre Antwort!

4.5.2 Berechnen Sie diese größte Längenzunahme!

4.5.3 Welche Gleichung hat die Tangente an den Funktionsgraphen zu diesem Zeitpunkt?

4.5.4 Nach wie vielen Monaten wären die Fische ausgewachsen, wenn diese Längenzunahme während der ganzen Wachstumsphase konstant gewesen wäre?


Ich weiß nicht wie ich die Sache angehen soll !


Bitte mit ausführlichen Rechenschritte !
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Ich weiß nicht, wie ich aus den gegebenen Infos rechnen soll.


Und was ist bei 4.5.3 gemeint ?

1 Antwort

+1 Daumen
 
Beste Antwort
Hallo rennu,

  schau dir die Funktion auf jeden Fall zuerst mit einem
Funktionsplotter an. Dann werden dir die Fragen sicherlich klarer.

  L ( t ) = 24 – 21 * e^{-0,164t}

 ( L = Länge in cm, t = Zeit in Monaten )

4.1 Welche Durchschnittsgröße haben die Setzlinge beim Einsetzen in den Zuchtteich?

  t = 0
  L ( 0 ) = 24 - 21 * e^{-0.164*0}
  L ( 0 ) = 24 - 21 * e^0
  L ( 0 ) = 3 cm

4.2 Welche Durchschnittsgröße haben die Forellen nach einem Jahr?

  t = 12
  L ( 12 ) = 24 - 21 * e^{-0.16*12}
  L ( 12 ) = 24 - 21 * e^{-1.92}
  L ( 12 ) = 24 - 3.08 cm
  L ( 12 ) = 20.92 cm

4.3 Berechnen Sie die durchschnittliche Größe einer ausgewachsenen Forelle! (Hinweis: Asymptote)

  t = ∞
  L ( ∞ ) = 24  cm

4.4 Berechnen Sie, nach welcher Zeit die Fische 98 % ihrer maximalen Durchschnittsgröße erreicht haben!
  L ( t ) = 0.98 * 24 cm
  24 - 21 * e^{-0.164*t}   = 23.52 cm
  - 21 * e^{-0.164*t} = -0.48
  e^{-0.164*t} = -0.48 / -21 = 0.023
   -0.164 * t = ln ( 0.023 ) = -3.78
   t =  23.0 Monate

4.5.1 Beantworten Sie unter Zuhilfenahme des Funktionsgraphen: Zu welchem Zeitpunkt ist die Längenzunahme am größten? Begründen Sie kurz Ihre Antwort!
Dies ist mathematisch die Stelle mit der größten Steigung. Aufgrund der Skizze
sieht man bei t = 0.

4.5.2 Berechnen Sie diese größte Längenzunahme!
dieser Wert = 0.
L ´( t )  =  (–21) * e^{-0,164t} * (-0.164t)
L ´( t )  = 3.444 * e^{-0,164t}
L ´( 0 )  = 3.444 * e^{-0.164*0}
L ´( 0 )  = 3.444 cm / Monat

4.5.3 Welche Gleichung hat die Tangente an den Funktionsgraphen zu diesem Zeitpunkt ?
Steigung = 3.444
y-Achsenabschnitt = 3
T ( t ) = 3.444 * t + 3

4.5.4 Nach wie vielen Monaten wären die Fische ausgewachsen, wenn diese Längenzunahme während der ganzen Wachstumsphase konstant gewesen wäre?

  24 cm = T ( t ) = 3.444 * t + 3
  t = ( 24 - 3 ) / 3.444
  t = 6.1 Monate

  Bei Fehlern oder Fragen wieder melden.

  mfg Georg
Avatar von 122 k 🚀
hey , kapiere von 4.3 nichts mehr , warum du es so rechnest :(

Bei Nr. 2 hast du die 12 genommen , weil es einJahr ist ,ne !?

4.4Wie rechnest du es denn bei 4.4 aus , da ist ja nur 98 % angegeben


4.5 Warum berechnest du denn den Wendepunkt ? Ich verstehe die komplette 4 nicht .

4.5.1

4.5.3  Wieso steht denn 3.444 t+3 wie kommst sie zustande
kann mir es keiner erklären ???


Von Schritt zu Schritt ;(
Hallo rennu,

  ich hoffe du hast dir den Graphen auch einmal angeschaut.

  4.2) Die Größe der Forelle nähert sich mit zunehmendem Alter der
Maximalgröße t geht gegen unendlich.

  lim x -> ∞ = 24 - 21 * e^{-0.164*∞}
  24 - 21 *e^{-∞} = 24 - 0 = 24 cm

  4.3)  L(t) = 24 – 21 (e^-0,164 t)
  ( L = Länge in cm, t = Zeit in Monaten )
  L ( 12 ) nach 12 Monaten oder 1 Jahr.

  4.4 ) Die Maximalgröße beträgt 24 cm. 98 % davon sind
24 * 0.98 = 23.52 cm. Dies wird in die Ursprungsgleichung
eingesetzt und dann nach t umgestellt.

  4.5.2) Dies ist die Berechnung des Extremspunkts
( 1.Ableitung = Steigung ) nicht des Wendepunkts.

  Hoffentlich besprecht ihr die Aufgabe auch im Unterricht.

  Georg
ok , ich verschone dich glei , eine Frage hätte ich noch, t+3 den Wert hast du doch von ganz oben ne?

Von 4.1 nimmst und in 4.5.3 berechnest !?

Hallo rennu,

  anbei die Skizze

  Die x-Achse ist die Zeit t
die y-Achse ist die Fischlänge L ( t ) in cm.

  Die blaue Kurve ist die Funktion
L ( t ) = 24 – 21 * e-0,164t

  Bei t = 0 ist die Länge 3 cm
Bei t geht gegen ∞ geht die Max-Längege gegen 24 cm.
( gestrichelte Linie, mehr geht nicht )

 Den steilsten Ansteig ( = raschestes Wachstum ) hat die Funktion
bei t = 0. Dort beträgt der Anstieg 3.444 cm / Monat.
Eine Tangente hat die Formel
T ( t ) = m * x + b
an dieser Stelle
T ( t ) = 3.444 * x + 3
( rote Gerade )

  mfg Georg

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