Gegeben ist die Funktion \(f(x)=-\frac{1}{2}x^2+2x+2\)
a) Eine Gerade durch den Punkt P\((-1|0)\) schneidet den Graphen von f an der Stelle \(x=\red{3}\). Geben Sie die Geradengleichung und die Größe des Schnittswinkels an.
\(f(\red{3})=-\frac{1}{2}\cdot \red{3}^2+2\cdot \red{3}+2=3,5\) → A \((3|3,5)\)
Gerade durch P\((-1|0)\) und A \((3|3,5)\) :
\( \frac{y-0}{x+1} =\frac{3,5-0}{3+1}=0,875\)
\(y=0,875x+0,875\)
Bestimmung der Steigung der Tangente in A \((3|...)\):
\(f'(x)=-x+2\)
\(f'(3)=-3+2=-1\)
Die Gerade durch P und A hat die Steigung \( m_1=0,875\)
Die Steigung der Tangente in A ist \( m_2=-1\)
Berechnung des Winkels zwischen beiden Geraden:
\(\tan(α)=|\frac{m_2-m_1}{1+m_1m_2}|=|\frac{-1-0,875}{1+0,875\cdot (-1)}|=|\frac{-1,875}{0,125}|=15\)
\( \tan^{-1}(15)=86,19° \)