Mathe Differentialgleichungen?

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Das Thema sind also Parabeln / Parabelgleichungen. Das Unterthema Ermitteln von Parabelgleichungen aus gegebenen Punkten.

a) Die allgemeine Form einer Parabelgleichung ist

y = a x^2 + b x + c

(jedenfalls die Parabeln, die in diesem Zusammenhang behandelt werden)

Oder, als Funktionsgleichung:

y = f(x); f(x) = a x^2 + b x + c

Wenn einige Maße gegeben sind, kommt es darauf an, das Koordinatensystem geschickt zu setzen.

Da eine Parabel spiegelsymmetrisch ist, bietet es sich an, die Nulllinie für x (die y-Achse) in die Symmetrieachse zu setzen, falls möglich. (Was - zumindest am Anfang - bei diesem Typ Aufgabe regelmäßig der Fall sein dürfte.)

Für y = 0 könnte man z. B. den Scheitelpunkt nehmen, oder die Linie, wo die Parabel die Böschungslinien trifft. (Natürlich wäre auch die Fahrbahn möglich, aber das würde die Rechnungen unnötig erschweren.)

Wenn wir den Nullpunkt in den Scheitelpunkt setzen, haben wir

f(-50) = -50

f(0) = 0

f(50) = -50

Und wenn wir ihn in die Mitte der Verbindungslinie der Linie unten setzen

f(-50) = 0

f(0) = +50

f(50) = 0

In eins dieser Gleichungssysteme die allgemeine Gleichung einsetzen und nach a, b und c auflösen.

b): hier benötigt man die Funktionswerte bei ±12,5 m, ±25 m, ±37,5 m und ±t50 m.

c) Das kann man ohne Parabelgleichung lösen. (Ein Hinweis steht handschriftlich auf dem Bild: "gleichschenkliges Dreieck")

d) Die Steigung (einer Geraden) ist der Tangens des Winkels mit der waagerechten.

Kennt ihr Ableitungen? sonst müsstet ihr einen anderen Weg kennen, die Steigung in einem Parabelpunkt zu bestimmen.

Woher ich das weiß:Hobby – Hobby, Studium, gebe Nachhilfe

Das hat mit Differentialgleichungen nichts zu tun.

Berechne erst mal die Funktionsgleichung aus

f(x) = a*(x+50) * (x-50)


Littlethought  29.11.2022, 16:46

x = 50 ist aber bei dieser Aufgabe kein Schnittpunkt mit der x-Achse. Die x-Achse liegt oberhalb der Parabel.

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Tannibi  29.11.2022, 16:49
@Littlethought

Ich habe sie auf die Höhe der Schnittpunkte mit den Böschungen gelegt.

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Littlethought  29.11.2022, 16:51
@Tannibi

War schon klar, aber laut Angabe liegt sie auf den Bahngleisen (eingetragen bei B). Dein Hinweis war deshalb für den Fragesteller wohl eher verwirrend.

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Tannibi  29.11.2022, 16:54
@Littlethought
aber laut Angabe liegt sie auf den Bahngleisen.

Woraus geht das hervor?

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PWolff  29.11.2022, 17:11
@Tannibi

Höchstwahrscheinlich war bei allen Beispielen, denen s4185 bisher begegnet ist, die Nulllinie auf der Fahrbahn.

Koordinatentransformationen sind eine zusätzliche Abstraktionsstufe, an die man sich gewöhnen muss. (Und erst einmal lernen/merken, dass sie überhaupt möglich sind.)

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Tannibi  29.11.2022, 17:13
@PWolff

Das weiß ich nicht. Aber wenn ich bei einer Parabel
mögliche Nullstellen sehe, dann her damit.

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PWolff  29.11.2022, 17:16
@Tannibi

Eben. Warum sollte man sich das Leben unnötig schwerer machen?

Von daher wundert es mich, dass die Nulllinie so merkwürdig festgelegt sein soll. Naja, "wundern" trifft es nicht ganz, nach allem, was ich bisher an Lehrermarotten mitbekommen habe.

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Littlethought  29.11.2022, 23:44
@PWolff

Die Bezeichnung der x-Achse ist auf dem Bild unterhalb des Buchstaben B rechts oben. Das ist natürlich leicht zu übersehen.

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Nix Differentialgleichung ! Aber das hat Tannibi auch schon geschrieben.

Eine Parabel kann durch folgende Funktion dargestellt werden:

y = f(x) = a * (x - xo)^2 + yo mit dem Scheitel S(x0 ; y0) .

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Lehrer u. Fachbetreuer für Mathematik und Physik i.R.