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Aufgabe:

Anwendungsproblem. Ein Waldgebiet wird im Norden durch die Randkurve f(x) = x*e^-0,5x begrenzt.

a) Welche Koordinaten hat der am weitesten nördlich liegende Ort des Waldes?

b) Ein Wanderweg trifft im Wendepunkt W orthogonal auf die nördliche Randkurve des Waldes. Wie lautet die Geradengleichung des Wanderweges?


Problem/Ansatz:

Kann mir bitte jemand sagen, wie man das rechnet?

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1 Antwort

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a) Erste Ableitung gleich Null setzen.

b) Zweite Ableitung gleich Null setzen.

 --> xW

 --> f'(xW) liefert die Steigung mT der Wendetangente.

→ mW=-1/mT ist die Steigung des Wanderwegs.

--> g(x)=mW*(x-xW)+yW

Erst einmal ein Bild.

Screenshot_20210630-182642_Desmos.jpg

Du brauchst die Ableitungen.

f(x) = x*e^{-0,5x}

f'(x) = 1*e^{-0,5x}+x*(-0,5*e^{-0,5x})

f'(x)=(1-0,5x)*e^{-0,5x}

f''(x)= -0,5*e^{-0,5x}+(1-0,5x)*(-0,5)*e^{-0,5x}

f''(x)=(-1+0,25x)*e^{-0,5x}

Nun zu a)

f'(x)=0 → 1-0,5x=0 → x=2

y=f(2)=2/e≈0.736 kannst du mit dem Taschenrechner bestimmen.

P(2|0,736)

Zu b)

f''(xW)=0 → -1+0,25xW=0 → xW=4

yW=f(4)=4/e^2≈0,541 mit Taschenrechner.

mW=-1/f'(4)≈7,389 ebenfalls.

Die Gleichung des Wanderwegs:

g(x)=mW*(x-xW)+yW

Nun noch die Zahlen einsetzen.

g(x)=7.389*(x-4)+0.541

\( g(x)=7.389 x-29.015 \)

Fertig.

:-)

Avatar von 47 k

Könntest es bitte vorrechnen? Für mich ist es so nicht so ganz nachvollziehbar?


Ich schreibe morgen eine Klausur und solchartige Aufgaben werden vorkommen...

Ich schreibe morgen eine Klausur und solchartige Aufgaben werden vorkommen...

Viel Erfolg.

Hallo Mirom,

ich habe meine Antwort ergänzt.

:-)

Vielen Dank mein lieber :)

y=f(2)=2/e≈0.736 kannst du mit dem Taschenrechner bestimmen.

yW=f(4)=4/e2≈0,541 mit Taschenrechner.

mW=-1/f'(4)≈7,389 ebenfalls.


Wie berechnet man das im Taschenrechner?

Indem du es eintippst ...

Von wo kommt −29.015?

Ah sorry, das hast du ja im vorletzten Schritt einfach ausgerechnet...

Hallo minom,
warum fragst du nicht einfach ein paar
früher an als auf den letzten Drücker ?
mfg Georg

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