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Tangente an Parabel: komm einfach nicht weiter...
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:12 Do 13.10.2005
Autor: Teufelchen

hallo ihr!
also ich sitze nun schon seit 1 ganzen stunde vor einer aufgabe und komme nicht weiter. ich hoffe ihr könnt helfen.
die aufgabe lautet, an einer parabel : y=4-1/2x² eine tangente durch den punkt P(0/6) anzulegen und den schnittpunkt beider funktionen zu berechnen.
wenn ich nun die erste ableitung von der parabel :f'(x)=x bilde, kommt wenn ich x einsetze, 0 raus. d.h. das steigmaß an diesem punkt ist P ist 0.
nun versuche ich die tangentengleichung aufzustellen: y-6=0(x-0)
                                                                                       =>y=6
                                                                                      
so, nun die schnittstelle: 6=4-1/2x². Mit der Mitternachtsformel komme ich auf x=0 und y=4, also S(0/4)
das kann doch gar nicht sein, S liegt doch gar nicht auf der Geraden!
was habe ich falsch gemacht?

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.


      

        
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Tangente an Parabel: falsche Ableitung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:24 Do 13.10.2005
Autor: Britta82

Hi,

deine Funktion lautet doch: [mm] f(x)=4-\bruch{1}{2x^{2}}, [/mm] also ist die Ableitung nicht x, ich würde es so aufschreiben: f(x) = [mm] 4-(2x^{2})^{-1}, [/mm] das kannst du mit der Kettenregel ableiten.

Dann erhälst du [mm] f'(x)=4x*(-(2x^{2})^{-2}) [/mm] also innere mal äußere. Als Bruch aufgeschrieben ist das [mm] \bruch{-4x}{(2x^{2})^{2}} [/mm]
Also [mm] \bruch{-4x}{4x^{4}} [/mm] du kannst es also kürzen bis [mm] \bruch{-1}{x^{3}} [/mm]

Jetzt kannst du versuchen den Schnittpunkt zu errechnen, also

[mm] \bruch{-1}{x^{3}}=4-\bruch{1}{2x^{2}} [/mm]

Ich denke jetzt kommst du selber weiter.

LG

Britta

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Tangente an Parabel: falsche funktion ;)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:41 Do 13.10.2005
Autor: Teufelchen

danke für die schnelle antwort und die bemühung =) aber mir ist da ein fehler passiert.
meine funktion heisst nicht 4- 1 durch 2x², sondern 4- "einhalb" mal x², also 4- 1/2 * x²

Bezug
                
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Tangente an Parabel: alleine!?
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:47 Do 13.10.2005
Autor: Bastiane

Hallo Teufelchen!

> danke für die schnelle antwort und die bemühung =) aber mir
> ist da ein fehler passiert.
>  meine funktion heisst nicht 4- 1 durch 2x², sondern 4-
> "einhalb" mal x², also 4- 1/2 * x²

Du meinst also [mm] f(x)=4-\bruch{1}{2}x^2? [/mm] Aber schaffst du das nach dieser guten Erklärung jetzt nicht alleine?

Viele Grüße
Bastiane
[cap]


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Tangente an Parabel: ich packs nicht =(
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:56 Do 13.10.2005
Autor: Teufelchen

die funktion f(x) = 4- 1/2  x² leitet man doch folgendermaßen ab:
die 4 fällt doch weg (oder?)
dann habe ich noch 1/2   x². wenn ich z.b.  f(x)=2x³ableiten würde hätte ich doch 6x², weil die 3 wird vor das x gestellt, und die hochzahl ist 3-1.
das gleiche mit 1/2  x²: 2*1/2= 1, also 1x², dann noch 2-1 (hochzahl)
=> 1x hoch 1 = x
also ist die ableitung doch x?


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Tangente an Parabel: Minuszeichen
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:59 Do 13.10.2005
Autor: Loddar

Hallo Teufelchen!


Sieh mal unten meine andere Antwort ...


Aber Du unterschlägst schon wieder das Minuszeichen:

$f(x) \ = \ 4 - [mm] \bruch{1}{2}*x^2$ [/mm]

$f'(x) \ = \ 0 \ [mm] \red{-} [/mm] \ [mm] \bruch{1}{2}*2x [/mm] \ = \ [mm] \red{-} [/mm] \ x $


Gruß
Loddar


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Tangente an Parabel: Punkt-Steigungs-Form
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:56 Do 13.10.2005
Autor: Loddar

Hallo Teufelchen!


Bestimmen wir uns die gesuchte Tangente mal über die Punkt-Steigungs-Form:

[mm] $m_t [/mm] \ = \ [mm] \bruch{y-y_P}{x-x_P} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{y-6}{x-0}$ $\gdw$ [/mm]     $y \ = \ [mm] m_t*x [/mm] + 6$


Die noch unbekannte Steigung [mm] $m_t$ [/mm] muss ja nun denselben Wert haben, wie die Ableitung der Funktion an der Berührstelle [mm] $x_B$ [/mm] :

[mm] $m_t [/mm] \ = \ [mm] f'(x_B) [/mm] \ = \ [mm] \red{-}x_B$ [/mm]

(Du hattest hier bei Deiner Ableitung oben das Minuszeichen unterschlagen.)


Ebenso müssen ja an der Berührstelle [mm] $x_B$ [/mm] von Tangente und Funktion die Funktionswerte übereinstimmen.

Es muss gelten: [mm] $m_t*x_B [/mm] + 6 \ = \ [mm] 4-\bruch{1}{2}*x_B^2$ [/mm]


Nun setzen wir noch den Wert von [mm] $m_t$ [/mm] ein:

[mm] $\left(-x_B\right)*x_B [/mm] + 6 \ = \ [mm] 4-\bruch{1}{2}*x_B^2$ [/mm]

[mm] $-x_B^2+ [/mm] 6 \ = \ [mm] 4-\bruch{1}{2}*x_B^2$ [/mm]


So, nun kannst Du aber die Berührstelle [mm] $x_B$ [/mm] aber selber ausrechnen, oder?


Gruß
Loddar


PS: Es gibt übrigens zwei verschiedene Lösungen ...


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Tangente an Parabel: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:09 Do 13.10.2005
Autor: Teufelchen

ich bekomme immer noch nichts anderes raus, aber meine klassenkameraden auch nicht ;) vielleicht mal wieder eine unlösbare aufgabe von unserem mathelehrer
trotzdem vielen dank!die formeln von loddar kann ich gut gebrauchen.
danke!

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Tangente an Parabel: Gleichung auflösen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:13 Do 13.10.2005
Autor: Loddar

Hallo Teufelchen!


Nicht gleich die Flinte ins Korn werfen ...


Was erhältst Du denn bei der Lösung dieser Gleichung:

[mm] $-x^2+ [/mm] 6 \ = \ [mm] 4-\bruch{1}{2}*x^2$ [/mm]


Gruß
Loddar


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Tangente an Parabel: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:20 Do 13.10.2005
Autor: Teufelchen

danke dass sie mathedumme schüler nicht aufgeben ;)
also bei dieser gleichung bekomme ich für x  =   -0,5wurzel raus. aber da man von einer negativen zahl keine wurzel ziehen kann habe ich -x = 0,5wurzel.

stimmt das?

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Tangente an Parabel: Rechenweg?
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:42 Do 13.10.2005
Autor: Loddar

Hallo Teufelchen!


Zunächst ...

Wenn Du mich hier weitehin siezt, stelle ich meine Hilfe ein ;-) ...

Du darfst hier im MatheRaum jeden duzen (auch so [old] wie mich ...) !!


> also bei dieser gleichung bekomme ich für x = -0,5wurzel raus.
> aber da man von einer negativen zahl keine
> wurzel ziehen kann habe ich -x = 0,5wurzel.

Da musst Du Dich irgendwo verrechnet haben ...

Bitte poste doch mal Deinen Rechenweg!

Ich erhalte als Lösungen: [mm] $x_{1/2} [/mm] \ = \ [mm] \pm [/mm] 2$ .


Gruß
Loddar


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Tangente an Parabel: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:04 Do 13.10.2005
Autor: Teufelchen

oke du, dann mal hier mein Rechenweg:
-x²+6=4- 1/2 * x²
6=4-1/2 *x² +x²
2=-1/2 *x² +x²
-1= x² +x²
-1=2x²
-0,5=x²
-x²=0,5
ja un ddann eben die wurzel ziehen.
die mitternachtsformel kann man bei dieser gleichung doch nicht anwenden oder?

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Tangente an Parabel: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:19 Do 13.10.2005
Autor: Bastiane

Hallo!

Übrigens: mit dem Formeleditor kann man alles gleich viel besser lesen! ;-)

> oke du, dann mal hier mein Rechenweg:
>  -x²+6=4- 1/2 * x²
>  6=4-1/2 *x² +x²
>  2=-1/2 *x² +x²
>  -1= x² +x²

Was hast du denn hier gemacht? Das verstehe ich nicht. Wir haben doch:

[mm] 2=-\bruch{1}{2}x^2+x^2 [/mm]

da können wir doch erstmal die [mm] x^2 [/mm] zusammenfassen:

[mm] \gdw 2=-\bruch{1}{2}x^2+\bruch{2}{2}x^2 [/mm]

[mm] \gdw 2=\bruch{1}{2}x^2 [/mm]

nun multiplizieren wir mit 2 und erhalten:

[mm] \gdw 2*2=x^2 [/mm]

[mm] \gdw x^2=4 [/mm]

[mm] \gdw [/mm] $x=2 [mm] \vee [/mm] x=(-2)$

>  die mitternachtsformel kann man bei dieser gleichung doch
> nicht anwenden oder?

Doch, natürlich. Die kann man bei quadratischen Gleichungen immer anwenden. Da hier aber sogar der Koeffizient am Ende =1 war, kannst du sogar die MBPQFormel anwenden.

Viele Grüße
Bastiane
[cap]


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Tangente an Parabel: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:02 Do 13.10.2005
Autor: Teufelchen

ah nun habe ich fast alles verstanden. meinen rechenfehler habe ich gefunden ;) für meinen berührungspunkt bekomme ich B(-2/2) raus. das stimmt auch mit meiner zeichnung überein.aber was ist jetzt die steigung von meiner Tangenten? auch 2.
aber das passt doch nicht.
die ableitung von meiner funktion f(x)=1/2  x² ist doch -x.
und wenn ich mein ursprüngliches x vom punkt P(0/6) dort einsetze dann erhalte ich f'(0) = -0

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Tangente an Parabel: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:32 Do 13.10.2005
Autor: Stefan

Hallo Teufelchen!

Es gibt zwei Berührpunkte und damit auch zwei Tangenten. Zeichne dir das mal alles auf, dann siehst du es sofort. :-)

Der erste Berührpunkt ist [mm] $B_1(-2/2)$, [/mm] der zweite [mm] $B_2(2/2)$. [/mm]

Dies liegt daran, dass die quadratische Gleichung, die du betrachtet hast, zwei Lösungen hat.

Um die Steigung im Punkt $(0/6)$ geht es gar nicht. Es geht um die Steigungen in den beiden Berührpunkten. Diese müssen gleich der Steigungen der beiden Tangenten sein.

Und in der Tat gilt ja:

$f'(-2) = 2 = [mm] \frac{2-6}{-2-0}$ [/mm]

und

$f'(2) = -2 = [mm] \frac{2-6}{2-0}$. [/mm]

Du kannst jetzt also beruhigt ins Bett gehen. :-)

Liebe Grüße
Stefan

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