Aufgabe Expoenentialfunktion?

1 Antwort

Vom Beitragsersteller als hilfreich ausgezeichnet

Hallo,

die Tangente vom Schurken zum Helden hat die Gleichung y=mx+b.

Da der Schurke auf Punkt (30|52) steht, muß gelten:

52=30m+b und daher: b=52-30m.

m, die Steigung der Tangente, muß am Berührpunkt mit der Flugbahn des Helden auch die Steigung der Flugbahn dort sein. Außerdem müssen die Funktionswerte dort gleich sein.

Die Ableitung von f(x)=30e^(-x)+52 ist -3e^(-x).

Das ist gleich m in der Tangentengleichung.

Mit m=-3e^(-0,1x) und b=52-30m lautet die Tangentengleichung
y=-3e^(-0,1x)*x+52+90e^(-0,1x).

Das muß mit 30e^(-0,x)+52 gleichgesetzt werden, wobei sich die 52 auf beiden Seiten schon mal aufhebt. Es bleibt 30e^(-0,1x)=-3e^(-0,1x)*x+90e^(-0,1x).

Substitution u=e^(-0,1x) ergibt 30u=-3ux+90u und somit 60u=3ux und daher x=20.

Bei x=20 befindet sich daher der Berührpunkt.

Setzt Du diesen Wert in 30e^(-0,1x)+52 ein, kommst Du auf den dazugehörigen Funktionswert 56,06.

Herzliche Grüße,

Willy


Noma643 
Beitragsersteller
 02.06.2024, 17:27

Wow danke. Und wie mache ich die c? Ich dachte an den Punkt q und r als Bedingungen ich bekomme es aber nicht hin

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Willy1729  02.06.2024, 20:05
@Noma643

Zwei Punkte, zwei Gleichungen, zwei Unbekannte. Paßt.

b*a^70+60=0 ist die eine Gleichung, die Du nach b auflösen kannst:

b=-60*a^(-70).

Einsetzen in die andere Gleichung b*a^40+60=52,55 führt zu a. Ist a bekannt, kann b leicht über die Bestimmungsgleichung für b ermittelt werden.

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Noma643 
Beitragsersteller
 03.06.2024, 18:46
@Willy1729

Danke. Und woher kommt man dadrau, dass m=-3e^(-0,1x)?

Hast du da was eingesetzt?

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Willy1729  03.06.2024, 19:32
@Noma643

Die Steigung der Geraden muß doch gleich der Steigung, also der Ableitung der Funktion am Berührpunkt sein.

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Willy1729  04.06.2024, 17:01
@Noma643

Steht doch in der Antwort. Der liegt bei x=20. Den y-Wert dazu kannst Du selbst ausrechnen. Einfach f(20) bestimmen.

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Noma643 
Beitragsersteller
 04.06.2024, 20:06
@Willy1729

Und eine Frage zur c)

Da steht jetzt im 2. Schritt b*a^40+60=52,55

Aber wie bekomme ich a raus wenn ich b einsetze? Dann steht da 60*a^(-70)*a^40

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Willy1729  05.06.2024, 10:08
@Noma643

Da steht dann -60a*(a^-70)*a^(40)+60=52,55.

Zusammengefaßt -60a^(-30)=-7,45 und nach Teilen durch -1:

60a^(-30)=7,45
a^(-30)=7,45/60
-30*ln(a)=ln(7,45/60)

ln(a)=ln(7,45/60)/-30 bzw. gleich ln(60/7,45)/30, wenn das Minus stören sollte.

Nun alles in die Potenz von e erheben:

a=e^(ln(60/7,45)/30)=1,072012459

Das ist alles nichts weiter als die Anwendung von Rechenregeln, die man in der Schule gelernt haben sollte.

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Willy1729  03.06.2024, 19:32

Vielen Dank für den Stern.

Willy

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