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Tangente .. Lot ..: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:27 Di 16.10.2007
Autor: tAtey

Aufgabe
Die Tangente in der Nullstelle von f schneidet Gf im Punkt P. Das Lot von P auf die x-Achse schneidet letztere im Punkt Q.
a) Berechnen Sie die Koordinaten von P.
b) In welchem Verhältnis teilt der Graph Gp die Fläche des Dreiecks NPQ?


[mm] f(x)=\bruch{x³+x²+4}{x²} [/mm]
p(x)= [mm] \bruch{-1}{8}x³ [/mm] + 1,5x + 2
Nullstelle von f : (-2/0)

Hallo :)

Mehrere Fragen dazu: Tangente in der Nullstelle? Wenn es die Tangente an dem Graphen f an der Nullstelle wäre, dann wäre es ja sinnlos, wenn die Tangente Gf im Punkt P schneidet, oder ist hiermit gemeint, dass die Tangente, wenn man sie als Gerade sieht irgendwann den Graphen f nochmal schneidet?
Und heißt das, dass Punkt Q y=0 haben muss?

Kann mir jemand vielleicht einen Ansatz geben? Ich weiß nicht wie ich anfangen muss, ich weiß eigentlich zu der Aufgabe garnichts. ;)

        
Bezug
Tangente .. Lot ..: Hinweise
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:33 Di 16.10.2007
Autor: Loddar

Hallo tAtey!


> oder ist hiermit gemeint, dass die Tangente,
> wenn man sie als Gerade sieht irgendwann den Graphen f
> nochmal schneidet?

[ok] Genau!


> Und heißt das, dass Punkt Q y=0 haben muss?

[ok] Richtig!


> Kann mir jemand vielleicht einen Ansatz geben?

Für die Tangentengleichung in der genannten Nullstelle kannst Du folgende Formel verwenden:
$$t(x) \ = \ [mm] f'(x_0)*(x-x_0)+f(x_0)$$ [/mm]
Dabei gilt hier: $x_ 0\ = \ -2$  sowie  [mm] $f(x_0) [/mm] \ = \ f(-2) \ = \ 0$ .

Wie lautet also die Tangentengleichung $t(x) \ = \ ...$ sowie der 2. Schnittpunkt $P_$ ?


Gruß
Loddar


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Bezug
Tangente .. Lot ..: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:58 Di 16.10.2007
Autor: tAtey

Wie kommt die Tangentengleichung da zustande?
Hab sie angewendet und kam auf: 2x+4
Habe jetzt Funktionsgleichung und Tangentengleichung gleichgesetzt und kam dann für P auf P(1/5).
Wie geh ich dann vor?
Ich muss ja die Normale errechnen ..

Bezug
                        
Bezug
Tangente .. Lot ..: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:11 Di 16.10.2007
Autor: statler

Hi Tatjana,

> Wie kommt die Tangentengleichung da zustande?
>  Hab sie angewendet und kam auf: 2x+4
>  Habe jetzt Funktionsgleichung und Tangentengleichung
> gleichgesetzt und kam dann für P auf P(1/5).

das scheint falsch zu sein, die Steigung an der Nullstelle -2 ist doch 8.

Gruß aus HH-Harburg

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Bezug
Tangente .. Lot ..: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:15 Di 16.10.2007
Autor: Steffi21

Hallo Tatjana,
die Steigung an der Stelle x=-2 ist 2, somit ist deine Tangentengleichung y=2x+4 richtig, bevor du weiter machst überprüfe aber den Punkt (1; ...), da hat sich ein Rechenfehler eingeschlichen,

Steffi

Bezug
                        
Bezug
Tangente .. Lot ..: Punkt-Steigungs-Form
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:21 Di 16.10.2007
Autor: Loddar

Hallo Tatjana!


Meine o.g. Formel für die Tangentengleichung entsteht aus der Punkt-Steigungs-Form für Geraden:
[mm] $$m_t [/mm] \ = \ [mm] \bruch{y-y_P}{x-x_P}$$ [/mm]
Durch Einsetzen von [mm] $x_0 [/mm] \ = \ [mm] x_P$ [/mm] , [mm] $y_P [/mm] \ = \ [mm] f(x_P) [/mm] \ = \ [mm] f(x_0)$ [/mm] sowie [mm] $m_t [/mm] \ = \ [mm] f'(x_0)$ [/mm] erhält man die Formel.

Für die Normale im Punkt $P_$ musst Du berücksichtigen, dass für die beiden Steigungen der Tangente [mm] $m_t$ [/mm] und der Normale [mm] $m_n$ [/mm] gilt:
[mm] $$m_t*m_n [/mm] \ = \ -1 \ \ \ \ [mm] \gdw [/mm] \ \ \ \ [mm] m_n [/mm] \ = \ [mm] -\bruch{1}{m_t} [/mm] \ = \ [mm] -\bruch{1}{f'(x_0)}$$ [/mm]

Gruß
Loddar


Bezug
                                
Bezug
Tangente .. Lot ..: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:44 Di 16.10.2007
Autor: tAtey

Danke für die Antworten.
Ich hab jetzt die Normalengleichung am Punkt P ausgerechnet und komme auf
[mm] \bruch{1}{7}x [/mm] + [mm] 5\bruch{6}{7} [/mm]

.. Aber was sagt mir das jetzt? Ich muss ja jetzt den Punkt Q auf der x-Achse ausrechnen?!
WOHIN geht die Normale, die ich da ausgrechnet habe überhaupt?
Ich hab einfach eine Normale vom Punkt P ausgerechnet, weiß aber nicht wohin sie geht .. Das ist doch dann die Normale vom Punkt P zur Funktionsgleichung, oder?
Ich brauche aber doch das Lot von P auf die x-Achse und dort den Punkt Q?!
Wie mache ich das?

Bezug
                                        
Bezug
Tangente .. Lot ..: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:57 Di 16.10.2007
Autor: M.Rex

>
>  
> .. Aber was sagt mir das jetzt? Ich muss ja jetzt den Punkt
> Q auf der x-Achse ausrechnen?!

>  Ich brauche aber doch das Lot von P auf die x-Achse und
> dort den Punkt Q?!
>  Wie mache ich das?

Du suchst den Punkt Q(x/0) auf der x-Achse, der direkt "unter" P leigt, also dieselbe x-Koordinate hat.

Die Normale am Punkt P steht senkrecht auf den Graphen der Funktion f(x), also senkrecht zur Tangente in P

Marius

Bezug
                                        
Bezug
Tangente .. Lot ..: x-Werte gleich
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:02 Di 16.10.2007
Autor: Loddar

Hallo Tatjana!


> Ich hab jetzt die Normalengleichung am Punkt P
> ausgerechnet und komme auf
> [mm]\bruch{1}{7}x[/mm] + [mm]5\bruch{6}{7}[/mm]

[notok] Da musst Du dich irgenwdwo verrechnet haben ...

Aber Steffi hat uns / mir schon "verraten", dass wir diese Normalengleichung gar nicht benötigen hier.


> .. Aber was sagt mir das jetzt? Ich muss ja jetzt den Punkt
> Q auf der x-Achse ausrechnen?!

[ok]


> Ich hab einfach eine Normale vom Punkt P ausgerechnet,
> weiß aber nicht wohin sie geht .. Das ist doch dann die
> Normale vom Punkt P zur Funktionsgleichung, oder?

[ok] Genau!


>  Ich brauche aber doch das Lot von P auf die x-Achse und
> dort den Punkt Q?!

[ok]


> Wie mache ich das?

Nun ... die x-Werte der beiden Punkte $P_$ ubnd $Q_$ sind identisch, da $P_$ senkrecht oberhalb von $Q_$ liegt : [mm] $x_Q [/mm] \ = \ [mm] x_P [/mm] \ = \ 1$ .


Gruß
Loddar


Bezug
                        
Bezug
Tangente .. Lot ..: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:43 Di 16.10.2007
Autor: Steffi21

Hallo Tatjana, die Normale benötigst du hier nicht,
du hast N(-2; 0); P(1; 6) und Q(1;0), jetzt kannst du das Dreieck NQP berechnen, es hat 9 FE (Flächeneinheiten), diese Dreieck erkennst du im Bild als roten und blauen Anteil, jetzt benötigst du ja das Verhältnis, berechne dazu [mm] \integral_{-2}^{1}{-\bruch{1}{8}x^{3}+\bruch{3}{2}x+2 dx} [/mm] das ist die blaue Funktion

[Dateianhang nicht öffentlich]

Steffi

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpeg) [nicht öffentlich]
Bezug
                                
Bezug
Tangente .. Lot ..: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:45 Di 16.10.2007
Autor: tAtey

AHHH .. ja. Dankesehr :)
Ich versuch's mal :) DANKE !!! ^^

Bezug
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