Ganzrationale Funktionen im Sachzusammenhang

  • Hey,

    Könnte einer von Euch meine Aufgabe korrigieren, wäre echt nett! (Ich schreibe nämlich bald eine Klausur und zur Übung habe ich diese Aufgabe gerechnet!!
    Aufgabe:
    Zwei gerade Straßenstücke sollen durch den Graphen einer ganzrationalen Funktion möglichst glatt verbunden werden. Bestimmen Sie die Trasse in Fig.2 unter der Bedingung, dass die Straßenteile tangential ineinander übergehen.
    Zur Veranschaulichung, hier ein Link: http://www.matheplanet.com/matheplanet/nu…_skizze_002.jpg

    Meine Rechnung:

    P1( -50/ 0) P2 (50/0) und die Geraden lauten: y= -x+50 y= x+50

    So tangential heißt ja, die Ableitung der Anschlussstellen gleich der Ableitung der jeweiligen Gerade ist

    Ich habe jetzt eine Gleichung 2. Grades genommen, woran erkennt man eigentlich, wenn das nicht in der Aufgabe gesagt wurde, welche Funktion welchen Grades man benutzen muss? Liegt das daran wie viele Bedingungen man gegeben hat?
    Naja ich habe jetzt eine 2. Grades genommen:

    f(x)= ax²+bx+c
    f'(x)= 2ax+b
    ____________________________________________________
    f( -50)= 50
    f(50)= 50
    f'(-50) = 1
    f'(50)= -1
    _____________________________________________________
    1.) 2500a-50b+c = 50
    2.) 2500a+50b+c= 50
    3.) -100a+b = 1
    4.) 100a+b = -1
    ___________________________________________________
    1-2

    2500a-50b+c= 50
    2500a +50b+c= 50
    _________________ Additionsverfahren
    50000a +2c= 100

    3-4

    -100a +b= 1
    100a+b= -1
    ____________
    -200a = 2
    a= -0.01

    Jetzt hab ich c ausgerechnet:

    500 * (-0.01) +2c= 100
    c= 75

    und zum Schluss a und c eingesetzt in eine der Ausgangsgleichungen:

    2500 * (-0.01)-50b+75 = 50
    -25-50b+75= 50
    50-50b= 50 //-50
    -50b= 0//-50
    b= 0


    f (x) = -0.01x²+75 -> oder wie kann man kontrollieren ob das richtig ist??? Meine Freunding hat da nämlich was anderes raus, bitte um Hilfe, eilt aber nicht, weil die Klausur erst nächste Woche ist
    also habe ich noch ein bisschen Zeit


    danke

  • Aus Addition von 3 und 4 kommt man leichter/schneller auf den Wert von B.
    Bei der Bestimmung von C hast du hier 500 statt 50 000 geschrieben aber richtig gerechnet.

    Wenn deine a, b und c werte in alle vier Gleichungen passen, dann stimmt das Ergebniss. Normalerweise setzt man aber die Funktion entsprechend der Bedingungen an, also hier mit 4 unbekannten (es sei denn es ist anders vorgegeben).

    Das Ergebnis hängt auch von der Wahl des Ursprungs ab, dieser scheint ja nicht vorgegeben zu sein.