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Faxter

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31

29.06.2015, 21:04

Das Umstellen einer Gleichung stelle ich persönlich mir immer als "Schaufeln" vor. In deinem Beispiel möchte man an das c, aber das steht im Nenner (unten im Bruch). Also "schaufelt" man es erstmal nach oben, indem man es nach links bringt. So wird aus

sin(40°) = 5/c
c * sin(40°) = 5

Wenn wir jetzt an das c wollen, müssen wir es vom Sinus trennen, also den Sinus nach rechts "schaufeln".

c = 5 / sin(40°)

So ließe sich das mit einem Zwischenschritt erklären. Man kann auch anders angehen, indem man zuerst feststellt, dass die gesuchte Größe (c) im Nenner steht und dann von beiden Seiten der Gleichung den Kehrwert bildet:

sin(40°) = 5/c
1 / sin(40°) = c / 5

Jetzt muss mal 5 genommen werden, um ans c zu kommen.



Bei der zweiten Sache geht es um den Sinus-Satz. Der Sinus-Satz besagt, dass das Verhältnis von Seitenlänge zum gegenüberliegenden Winkel in einem Dreieck immer gleich ist.

a / sin α = b / sin ß = c / sin γ

Da du b, c und ß gegeben hast, stellst du hieraus eine Gleichung auf, die nur eine Unbekannte (die gesuchte Größe γ) hat. Weil du a und α nicht kennst, kannst mit dem Teil des Satzes nichts anfangen und konzentrierst dich daher auf die anderen Größen. Denk dran: Mit 3 gegebenen Größen für ein beliebiges Dreieck lassen sich alle anderen Größen berechnen. Immer! Mit welchen Sätzen und Regeln du an die gewünschten Größen kommst, hängt davon ab, welche Dinge du gegeben hast. Mit dem Sinus-Satz deckt man die meisten Szenarien ab.

b / sin ß = c / sin γ

Um hier letztendlich an das γ zu kommen schaufelst du wieder die Größen der Gleichung so hin und her, dass γ allein steht:
z.B. * sin γ, * sin ß und / b -> dann steht sin γ allein und du kannst den Arcus-Sinus drauf los lassen.

Mayst thou thy peace discov'r

32

30.06.2015, 23:26

Zitat

Das Umstellen einer Gleichung stelle ich persönlich mir immer als "Schaufeln" vor. In deinem Beispiel möchte man an das c, aber das steht im Nenner (unten im Bruch). Also "schaufelt" man es erstmal nach oben, indem man es nach links bringt. So wird aus

sin(40°) = 5/c
c * sin(40°) = 5

Wenn wir jetzt an das c wollen, müssen wir es vom Sinus trennen, also den Sinus nach rechts "schaufeln".

c = 5 / sin(40°)

So ließe sich das mit einem Zwischenschritt erklären. Man kann auch anders angehen, indem man zuerst feststellt, dass die gesuchte Größe (c) im Nenner steht und dann von beiden Seiten der Gleichung den Kehrwert bildet:

sin(40°) = 5/c
1 / sin(40°) = c / 5

Jetzt muss mal 5 genommen werden, um ans c zu kommen.

Aber wie ist dann der Rechenweg an sich?
Nehme ich bei dem Beispiel auf beiden Seiten mal c und geteilt durch sin(40)?
Also wann muss ich welches Zeichen benutzen? Und was ist, wenn die fehlende Zahl oben ist?

Saikx I Einbein I Salia I Jamie I Noctaria I Ciel

Faxter

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33

30.06.2015, 23:52

Okay, ich habe dein Problem etwas falsch verstanden. Ich versuchs nochmal:

Um eine Gleichung umzuformen, benutzt du immer sog. "Äquivalenzumformumngen". Was das bedeutet, heißt einfach nur, dass du deine Rechenoperation auf beide Seiten des '='-Zeichens gleichermaßen anwendest.
Generell wendest du normalerweise die gegenteilige Operation an zu der, die bei der Variablen steht.

Ein paar Umkehrfunktionen:
Funktion
Umkehrfunktion
"MAL""GETEILT"
"PLUS""MINUS"
"WURZEL""HOCH ZWEI, QUADRAT"
"HOCH X""LOGARITHMUS"

Die Tabelle gilt in beide Richtungen, also die Umkehrfunktion zu PLUS ist MINUS und die Umkehrfunktion zu MINUS ist PLUS.



ZAHL1 * x = ZAHL2

Hier ist die Operation die Multiplikation. Also wendest du auf beide Seiten, die Division (die Umkehrfunktion) an, um das x von seinem "Begleiter" zu trennen. In diesem Falle also beide Seiten geteilt durch ZAHL1 nehmen.

x + ZAHL1 = ZAHL2

Hier ist die betroffene Operation das Plus. Also wendest du auf beide Seiten das Minus an. In diesem Fall also beide Seiten minus ZAHL1.

ZAHL1 * x + ZAHL42 = ZAHL2

Hier haben wir zwei Operationen. Welche löst man nun zuerst auf? Generell gilt: Die Gleichung vereinfachen. Also "schieben" wir zuerst die ZAHL42 auf die rechte Seite, indem wir beide Seiten minus ZAHL42 nehmen.

ZAHL1 * x = ZAHL2 - ZAHL42

Sieht einfacher aus, oder? Denn ZAHL2 und ZAHL42 könnte man in einer "echten" Gleichung mit Zahlenwerten zusammenzählen. Nun teilt man beide Seiten durch ZAHL1, um das x zu gewinnen. TEILEN, weil zwischen x und ZAHL1 das MAL steht.
Würden wir versuchen, zuerst die Multiplikation aufzulösen, so würde das so aussehen:

(ZAHL1 * x + ZAHL42) / ZAHL1 = ZAHL2

Man sieht, dass ZAHL1 noch immer in der Gleichung steht und nicht wie erwünscht "verschwunden" ist.

Allgemein kann man daraus schließen, dass man eher zuerst den Term, in dem das x steht, isoliert, d.h. es alleine stehen lässt. Wie meine Mathe Professorin (sinngemäß) zu sagen pflegt:
"Trenne es von seinen Freunden, denn alleine ist es schwach und du kannst es töten."

Mayst thou thy peace discov'r

34

01.07.2015, 00:13

Zitat


ZAHL1 * x + ZAHL42 = ZAHL2

Hier haben wir zwei Operationen. Welche löst man nun zuerst auf? Generell gilt: Die Gleichung vereinfachen. Also "schieben" wir zuerst die ZAHL42 auf die rechte Seite, indem wir beide Seiten minus ZAHL42 nehmen.

ZAHL1 * x = ZAHL2 - ZAHL42

Sieht einfacher aus, oder? Denn ZAHL2 und ZAHL42 könnte man in einer "echten" Gleichung mit Zahlenwerten zusammenzählen. Nun teilt man beide Seiten durch ZAHL1, um das x zu gewinnen. TEILEN, weil zwischen x und ZAHL1 das MAL steht.
Würden wir versuchen, zuerst die Multiplikation aufzulösen, so würde das so aussehen:

(ZAHL1 * x + ZAHL42) / ZAHL1 = ZAHL2

Man sieht, dass ZAHL1 noch immer in der Gleichung steht und nicht wie erwünscht "verschwunden" ist.

Ist mit Zahl 2 - Zahl 42 gemeint
x=42-2 ?

Wenn ja, den Teil hatte ich eigtl. schon verstanden, aber danke^^

Mein Problem liegt eher nur bei dem * und /.
Nehmen wir mal sin 46= 4/x.
Ich nehme jetzt auf beiden Seiten '' * 4'', um die unbekannte Zahl alleine zu haben. Damit wäre die Gleichung danach sin 46 * 4= x .
Oder muss ich auf beiden Seiten ''/ durch 4'' nehmen, um es richtig auf die andere Seite zu bringen und um dann sin 46/ 4=x zu haben?
Mir fällt die Entscheidung schwer zu entscheiden, womit ich welche Stelle auf die andere Seite bringe.

Sry, wenn das schon in der vorherigen Antwort stand, ich konnte es einfach nicht erkennen

Saikx I Einbein I Salia I Jamie I Noctaria I Ciel

Faxter

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35

01.07.2015, 00:58

Ah okay, wo du dein Problem wirklich hast, ist im Verständnis der Bruchrechnung.

(4 / x)

Wenn du diesem Term *4 nimmst, was herauskommt ist (16 / x).
Das liegt daran, dass gilt:

(4 / x) = (4) * (1 / x)

Wenn ich das *4 nehme:

(4 / x) * 4 = (4) * (1 / x) * 4

Nach Kommutierungsgesetz gilt damit:

... = (4) * 4 * (1 / x)

Und 4 * 4 ist 16.
Das bedeutet, dass du in diesem Fall besser so vorgehst, dass du mit x malnimmst. x wechselt damit die Seite, aber dadurch hast du keine Brüche mehr:

sin(46°) * x =(4 / x) * x
sin(45°) * x = 4

Und jetzt sollte wieder klar sein, du hier nach x auflöst.

Steht das x im Nenner (also unter dem Bruchstrich), dann solltest du mit x multiplizieren, um x nur noch im Zähler (über dem Bruchstrich) zu haben.
Und Allgemein: bei / Operationen sollte man immer mit dem Nenner multiplizieren (also dem, was unten steht), damit gekürzt werden kann!

Mit einem x im Nenner kannst du nicht viel anfangen, solange du nur mit so "einfachen" linearen Beziehungen zu tun hast.
Aufpassen musst du immer bei Summen in Brüchen (also wenn entweder ein + oder ein - innerhalb des Bruches auftaucht. Dann gibt es verschiedene Regeln, wie das zu behandeln ist, je nachdem, ob der Zähler oder der Nenner betroffen ist.

Mayst thou thy peace discov'r

36

01.07.2015, 01:28

Fax war zwar schneller, aber vielleicht helfen ja Erklärungsversuche von verschiedenen Leuten.

Mein Problem liegt eher nur bei dem * und /.
Nehmen wir mal sin 46= 4/x.
Ich nehme jetzt auf beiden Seiten '' * 4'', um die unbekannte Zahl alleine zu haben. Damit wäre die Gleichung danach sin 46 * 4= x .
Oder muss ich auf beiden Seiten ''/ durch 4'' nehmen, um es richtig auf die andere Seite zu bringen und um dann sin 46/ 4=x zu haben?
Mir fällt die Entscheidung schwer zu entscheiden, womit ich welche Stelle auf die andere Seite bringe.

Da ist dir leider ein Fehler unterlaufen. Nimmst du bei deiner Gleichung
sin 46 = 4/x
beide Seiten mal 4, erhältst du Folgendes (als Bild, weil ich es übersichtlicher finde als die getippte Schreibweise mit / und * und Zeug):

Das ist also nicht das, was du willst. Die Multiplikation mit 4 wäre der richtige Weg gewesen, wenn die Gleichung
sin 46 = x/4
gehießen hätte:

Du möchtest x allein auf einer Seite stehen haben, hast jedoch nur "x geteilt durch 4", also "ein Viertel von x" auf der rechten Seite. Aus einem "Viertel von x" lässt sich aber leicht ein "ganzes x" machen, indem du es vervierfachst. Dadurch erhältst du auf der rechten Seite vier "Viertel von x", also ein "ganzes x". Da du immer alle Rechenoperationen auf beiden Seiten durchführungen musst, wird dabei natürlich auch sin 46 vervierfacht.

Minimal schwieriger ist es, wenn die Gleichung
sin 46 = 4/x
heißt. Hier liegt also kein "Viertel von x" vor, sondern ein "x-tel von 4", also "4 geteilt durch x". Das mag am Anfang verwirrend und unverständlich klingen, aber denke einfach daran, dass x eigentlich irgendeine normale Zahl ist, die du noch nicht kennst. Sollte am Ende also beispielsweise x = 3 herauskommen, würde "4/x" nichts anderes heißen als "4/3", und das sieht schon gar nicht mehr so komisch aus, oder? Das ist aber wie gesagt nur ein Beispiel, x = 3 ist nicht die Lösung deiner Gleichung.
Wie bekommst du also die richtige Lösung?
Das x im Nenner eines Bruches, also unter dem Bruchstrich, stehen zu haben, ist immer etwas unangenehm, daher sollte deine erste Bemühung sein, es dort wegzubekommen. Das bekommst du folgendermaßen hin:

Zur Erklärung des ersten Schritts kannst du dir einfach als Beispiel wieder die Gleichung von oben
sin 46 = x/4
anschauen, wo das x im Zähler, also über dem Bruchstrich steht. Wir wollen das x und dafür muss das "geteilt durch 4" weg - was machen wir also? Der Bruch verschwindet nach der Multiplikation mit 4, es bleibt lediglich der Zähler übrig, also das, was über dem Bruchstrich stand. Wenn dort stattdessen
sin 46 = x/9
stehen würde, würdest du den Bruch durch die Multiplikation mit 9 wegbekommen. Genau so funktioniert es natürlich mit allen anderen Zahlen und auch für x, denn x ist ja nichts anderes als eine Zahl, die du bloß noch nicht kennst. Wenn du also mit x multiplizierst, fällt das "geteilt durch x" weg. Verständlich?
Das x auf der rechten Seite ist damit verschwunden, das ist aber nicht schlimm, da es dafür jetzt auf der anderen Seite auftaucht - und diesmal ohne Bruch. Da wir nämlich auch die linke Seite mit x multiplizieren müssen, haben wir dort nun sin 46*x stehen. Ein "einzelnes x" erhalten wir dann natürlich ganz einfach, indem wir beide Seiten durch sin 46 teilen. Fertig. :3

Hab mal versucht, es anschaulich bzw. mit einfachen Worten zu erklären. Wenn du verstehst, was ein Bruch wie "127/x" oder "sin(31)/(2*x)" eigentlich "bedeutet", dann wird es dir auch nicht schwer fallen, diese Brüche aufzulösen bzw. das x dort herauszuwurschteln.

Wenn es irgendwo beim Verständnis haken sollte, frag einfach bzw. versuche, dein Problem zu beschreiben. :3

37

01.07.2015, 07:14

Vielen Dank, ich glaube diese Antworten haben mir das gesagt was ich brauche (besonders die Beispiele) :3

Bin gespannt wie es dann heute läuft^^

Saikx I Einbein I Salia I Jamie I Noctaria I Ciel

38

13.03.2016, 20:14

Morgen ist ne Mathe Klausur und hätte da ein paar Fragen, zu ein paar Aufgaben von einer Übungsklausur xD

1. In einer Aufgabe, wo wir mit unseren CAS (so ein über Taschenrechner) Grafiken usw. anzeigen können, will an einer Stelle (und ich zitiere):
Lesen sie am Graphen ab, in welchen Zeitraum etwas mehr als 5000 Kameras pro Tag verkauft werden. Überprüfen Sie die Werte mit einer Rechnung im CAS. (Ansatz?)''
Dabei ist die Funktion der Aufgabe f(t)= -1/2700t³+40/225t² -20/3t +1280 und für t gilt = 0.

Mir geht es da vorallem um das prüfen bzw. wie ich diese Rechnung denn nachprüfen soll. Muss ich die jeweiligen Punkte irgendwo in der Funktion eingeben?

(ab jetzt ohne CAS)
2.
(ich schreib mal alles ab)
,,gegeben ist eine ganzrationale Funktion f dritten Grades mit f(x) = x³-9x²+15x-7, x E (eigentlich steht hier ein E das eher kurvig anstatt eckig verläuft, was bedeutet das nochmal? xD) R

a) Zeigen, dass f die Nullstelle x1 = 7 besitzt (ja okay Horner Schema müsste ich noch irgendwie hinbekommen)
b) Beschreiben Sie das Verhalten der Funktionswerte von f für x -> +- unednlich und für x nahe 0 (mit dem 1. ist wahrscheinlich gemeint, dass ich erkennen soll, dass der Graph vom negativen y-Bereich herkommt und im positiven y-Bereich verschwindet (von links nach rechts von der x-Achse aus), aber wie soll ich das Verhalten um Null beschreiben?)
c) Bergünden Sie dass der Graph f weder symmetrisch zur y-Achse noch zum Urpsrung ist (1. einmal eine ungerade Hochzahl und dann eine gerade Hochzahl, aber wie kann cih das 2. ablesen?)
d) Ändern Sie zwei Koeffizienten (?) in den Funktionsgleichung von f so ab, dass der Graph der neuen Funktion g symmetrisch zum Koordinatenursprung ist (was der Koordinatenursprung ist, ist mir klar, aber wie soll ich die obere Funktion so abändern, dass ich die Symmetrie bekomme?)
e) Kann man die Funktionsgleichung von f so abändern, dass der Graph der neuen Funktion h dritten Grades zur y-Achse wird. Begründen Sie ihre Antwort.'' (ich wüsste nicht, wie ich das Feststellen könnte)

Wenn mir irgendwer bei diesen beiden Sachen zumindest irgendwas zu sagen könnte, wäre das ne Riesenhilfe D:

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Terranort

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13.03.2016, 21:02

Wenn deine Funktion bei 1. die Menge an Kameras anzeigt,ann suchst du dein X, bei welchem dein Y = 5000 ist. Setzt sie also einfach mal F(x)=5000. Und wenn da ablesen steht muss man nur ablesen.

a) Da es ne Funktion dritten grades ist und du lustigerweise in der letzten Zahl ne Variable fehlt wirst du wohl auf die Polynomdivison oder ähnliches zurückgreifen müssen.
b)du gibst einen sehr hohen positiven Wert für X an und guckst dann was aus der Zahl wird. Gleiches machst du für eine sehr niedriges X.gegen null kommst du von links und rechts an 0 heran. heisst also du gibst an, wie sich die funktion bei sagen wir 0.000001 und bei -0.00001 verhält. so bist du nicht bei null und kannst gucken, was passiert. (btw. prüft man so auch Definitionslücken, wenn ich mich nicht irre.)
c)kennst du die beiden Sätze, die Symmetrieverhalten begründen? WEnn nicht schau sie mal nach. Ich meine, Achsensymmetrie war f(x)=f(-x) und Punktsymmetrie f(-x)=-f(x). Heisst du setzt die Funktion gleich und guckst dass da genau das gleiche rauskommt. manchmal musst du ein Minus ausklammern, dürfte aber eher unproblematisch laufen.
d) Koeffizienten sind in dem Fall der Funktion deine krummen Vorfaktoren, die als Bruch dargestellt sind. Mit der sache mit dem abändern kann ich gerade nicht helfen. Falls mir was einfällt, melde ich mich.
e)K.A.



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13.03.2016, 21:14

/e: Terranort war schneller D:
/e: Hab mich bei den Kameras verlesen; wo ich 500 geschrieben und gezeichnet habe, muss es natürlich 5000 heißen. Ich hab das mal kurz "korrigiert".

1)

Also zunächst mal wird die Funktion gezeichnet: f(t) = -1/2700t^3+40/225t^2 -20/3t +1280
Dann zeichnen wir die Gerade g(t) = 500 ein und betrachten, wie lange der Graph oberhalb dieser Linie verläuft (in rot).
Wo die Linie den Graphen schneidet, lesen wir den Wert für t ab (in grün) (hier ungefähr 450 ZE (Zeiteinheiten).

index.php?page=Attachment&attachmentID=1562

Ungefähr abgelesen ist der Zeitraum zwischen 260 und 330 ZE (Zeiteinheiten)
Um das zu überprüfen, berechnen wir diesen Schnittpunkt nun algebraisch. Dafür benutzen wir die Gleichsetzung:

f(t) = g(t)
-1/2700t^3+40/225t^2 -20/3t +1280 = 5000
[...]
t1 = -115.62, t2 = 255.11, t3= 340.52
t1 entfällt, da der negative Bereich nicht betrachtet wird.

Ist der Aufgabenstellung nach, wie Terranort schon sagte, nicht erforderlich.

________________________________________________________

2)

f(x) = x³-9x²+15x-7, x ∈ R (-> das "komische E" ist das 'Elementzeichen', lies: "x ist Element aus der Menge der reellen Zahlen")

a)
Was ist das Horner-Schema nochmal? xD
Hier geht's um 'Zeigen', also setzen wir die gegebene Nullstelle einfach ein und zeigen, dass es tatsächlich eine ist:
f(x1) = f(7) = 7³ - 9*7² + 15*7 - 7 = 0

b)
Genau, hier würd ich das auch anhand des Graphen beschreiben:

index.php?page=Attachment&attachmentID=1561

Für x -> -∞ folgt f(x) -> -∞
Für x -> +∞ folgt f(x) -> +∞

Nun, die Formulierung von "Verhalten von x nahe 0" ist schon recht schwammig, aber ich würde folgendes schreiben:
Für x nahe 0 besitzt f(x) ein lokales Maximum (etwa bei x = 1).

c)
Dein Ansatz ist schon richtig.
Der Graph ist nicht symmetrisch zur y-Achse, da das Polynom ungerade Potenzen von x enthält.
Der Graph ist nicht (punkt-)symmetrisch zum Ursprung, das das Polynom gerade Potenzen von x enthält.

--> Bei Polynomen kann man die Symmetrie anhand der Potenzen der abhängigen Variable ablesen (alle gerade -> Achsensymmetrie (y-Achse); alle ungerade -> Punktsymmetrie zum Ursprung)

d)
Aus dem folgernd, was ich bei c) schrieb:
Achsensymmetrie -> NUR gerade Exponenten an den "x'en".
g(x) = 9x²-7
Die Koeffizienten (das was als Faktor beim x dransteht) zu Null geändert. Beim x³ stand vorher quasi "1*x³", die 1 wird zu 0 geändert. Genauso wird die 15 beim einfachen x zu 0 geändert und schon haben wir ein Polynom mit nur geraden Potenzen von x.
Die einfache 7 am Ende wird hierbei als 7*x^0 interpretiert, wobei die 0 in diesem Fall als gerade Zahl gilt.

e)
Ich glaube, du hast die Aufgabe nicht ganz abgeschrieben, da steht "dritten Grades zur y-Achse".
Ich interpretiere mal so: h soll dritten Grades sein und gleichzeitig symmetrisch zur y-Achse sein?

Du siehst, das widerspricht sich schon. Ein Polynom dritten Grades muss ein x³ enthalten. Damit enthält es eine ungerade Potenz von x und kann nicht achsensymmetrisch sein.

Mayst thou thy peace discov'r

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Faxter« (13.03.2016, 21:34)