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ich bin auf diese Aufgabe gestoßen und komme nicht weiter..Es wäre wirklich nett, wenn mir jemand mit meinem Lösungsansatz helfen könnte.

Die Gerade n geht durch den Punkt p(0/1) und schneidet den Graphen f(x) =x^2 im Inneren des 1.quadranten orthogonal. bestimmen Sie den Schnittpunkt s. Lösen Sie wenn möglich die Aufgabe auch rechnerisch.

Kann ich dazu nicht reintheoretisch einfach die Gleichung für eine normale benutzen, also n(x)=-1/f'(xo) *(x-xo) +f(xo)? Oder gibt es andere bessere Möglichkeiten?

Vielen Dank schon einmal für eure Hilfe!:)

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f(x) = x^2

(f(x) - 1) / (x - 0) = - 1 / f'(x) --> x = √2/2 = 0.7071

Skizze:

Bild Mathematik

Avatar von 487 k 🚀

Den Ansatz über das Steigungsdreieck finde ich wesentlich eleganter und kürzer als meinen, auch wenn Der_Mathecoach hier eine sehr minimalistische Darstellung für den Rechenweg gegeben hat und das eine Gleichheitszeichen zwischen dem linken Termen und dem x nicht stehen dürfte, oder?

Wie gesagt viel kürzer und eleganter als mein Ansatz! :-).

Nein. Da sollte der Folgepfeil stehen. Ich verbesser das eben.

Hehe, dann gibt es jetzt auch den Daumen hoch!

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ich wäre so vorgegangen:

$$ n(x)=mx+1 \qquad f(x)=x^2 $$

Schnittpunkt im 1. Quadranten S(xs|ys)

$$ n(x_s)=f(x_s) \qquad \text{mit} \quad  x_s > 0 \quad \text{und} \quad f(x_s)>0$$

$$ -1=f'(x_s) \cdot m $$

Konkreter

$$ mx_s+1= x_s^2 $$

$$ -1 = 2x_s \cdot m \Leftrightarrow m= \frac{-1}{2x_s}$$

Einsetzen

$$\frac{-1}{2x_s} \cdot x_s + 1 = x^2 \\x^2 = \frac{1}{2} \\x = \frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2}$$
Kontrolle

$$f(\frac{\sqrt{2}}{2})= \frac{1}{2} > 0$$
Ergebnis

$$ S( \frac{1}{\sqrt{2}} \vert \frac{1}{2}) $$
Zusatz
Bestimmen von n(x)$$m=-\frac{1}{f'(x_s)} \\m=-\frac{1}{2\cdot\frac{\sqrt{2}}{2}} \\m=-\frac{1}{\sqrt{2}}\\ \\n(x)= -\frac{1}{\sqrt{2}}\cdot x +1$$

Theoretisch gäbe es noch die Lösung mit n als y=0 ∀x und dem Ursprung als Schnittpunkt. Dann habe ich aber im eigenltich Sinne keine Geradenfunktion vorliegen und ob man den Ursprung als Teil des 1. Quadranten sieht, wäre zu klären.

~plot~x^2;-1/sqrt(2)x+1;[[-2|2|-1|2]]~plot~

Gruß

Avatar von 2,4 k

Danke, der Weg ist wirklich verständlich :) aber was mir noch unklar ist, warum du bei "konkreter" -1 gleich der ersten Ableitung mal m setzt....?

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