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Hallo liebe Mathelounge,

ich habe eine Aufgabe, die ich nicht zu lösen weis. Ich wäre sehr Dankbar für einen Lösungsansatz, ich stehe nur sehr auf dem Schlauch und weiß nicht weiter.


Gegeben sind die Funktionen:

K(x) = 0,125x3 - 20x2 + 1544x + 3360

E(x) = 972x


Aufgabe:

1.) Ermittle den ersten Schnittpunkt dieser zwei Funktionen.


Mein Ansatz:

Gleichungen gleichsetzen, und mittels Polynomdivision die Gleichung für die pq-Formel vorzubereiten. Jedoch kann ich keine Nullstelle erraten, und es ist auch keine vorgegeben.


Grüße, Niklas

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Eine Lösung ist x1 = 120.

Wie kommt man denn darauf?

Indem man die Gleichung in den Computer eintippt und dann sagt, man haette es erraten. Kann einem schliesslich keiner das Gegenteil beweisen.

Alternativ kann man alle Teiler von 26880 ausprobieren.

Problem: Gibt keinen in der Prüfung.

Dann musst Du alle Teiler von 26880 ausprobieren.

https://www.wolframalpha.com/input/?i=divisors+26880

Es gibt nur 72 Teiler. Du musst aber natuerlich beide Vorzeichen testen.

Cool, ich stelle mir zwar vor all diese durchzuprobieren dauert etwas, vielleicht auch zu lange, aber interessant das man das auch so machen kann!

Was ist denn jetzt Deine Erkenntnis, die besser und schneller sein soll? Der Vorschlag weiter unten, eine ganzzahlige Wertetabelle zu machen, ist ja noch aufwendiger.

1 Antwort

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Beste Antwort

0.125·x^3 - 20·x^2 + 1544·x + 3360 = 972·x

0.125·x^3 - 20·x^2 + 572·x + 3360 = 0

x^3 - 160·x^2 + 4576·x + 26880 = 0

Hier macht man zur Nullstellensuche eine Wertetabelle.

Durch Wertetabelle findet man eine ganzzahlige Nullstelle bei 120 und macht eine Polynomdivision

(x^3 - 160·x^2 + 4576·x + 26880) / (x - 120) = x^2 - 40·x - 224

Dann findet man noch Nullstellen bei 

x = 20 ± 4·√39

Avatar von 488 k 🚀
Vielen Herzlichen Dank, Ich bin damit auf jedem Fall einen Schritt weiter!

Hier macht man zur Nullstellensuche eine Wertetabelle.

Durch Wertetabelle findet man eine ganzzahlige Nullstelle bei 120...

100 EUR, dass Du das nicht gemacht hast, sondern nur so tust.

Genau solche Aussagen führen dazu, das Menschen sich nicht trauen Fragen zu stellen. Ich weiß die Sorge ist berechtigt, das Leute gerne nur die Lösung auf einem Silbertablett serviert bekommen wollen, oder sich der Mühe scheuen.
Aber lieber diese vergraulen, auf Kosten der anderen die wirklich Hilfe brauchen? Ich überlege mir jetzt doppelt ob ich nochmal eine Frage stelle wenn ich eine habe.

Hast Du jetzt die Wertetabelle bis 120 zur Uebung wenigstens mal gemacht? Geht doch ganz schnell.

Hier noch zum Ueben: Finde per Wertetabelle eine ganzzahlige Nullstelle von $$x^3+518x^2+519x+1034.$$ Wenn Du das per Wertetabelle heute noch hinkriegst (es gibt eine ganzzahlige Nullstelle), will ich nichts gesagt haben.

Wenn es eine Ganzzahlige Nullstelle gibt dann liegt die bei Teilern von 1034. 

1034 = 2·11·47

1, 2, 11, 47, 22, 94, 517 und 1034

Und das sowohl im positiven als auch negativen Bereich.

Wenn man einen TR hat der zufällig kubische Funktionen lösen kann, dann kann man den auch beim Nullstellen raten verwenden.

Im obigen Beispiel liegt die Nullstelle bei -517.

Den positiven Bereich kann man hier direkt ausschließen.

Kannst Du auch noch die Deine Wertetabelle für x3 - 160·x2 + 4576·x + 26880 vorzeigen? Es wirkt sonst alles sehr unglaubwuerdig.

Ich mache meist immer Verdachtsmäßig eine Wertetabelle im Bereich von -10 bis 10. Dort erkenne ich eine Nullstelle zwischen -5 und -4. Ganzzahlig ist diese allerdings nicht. Eine andere Nullstelle vermute ich dort erstmal nicht.

[-10, -35880;
-9, -27993;
-8, -20480;
-7, -13335;
-6, -6552;
-5, -125;
-4, 5952;
-3, 11685;
-2, 17080;
-1, 22143;
0, 26880;
1, 31297;
2, 35400;
3, 39195;
4, 42688;
5, 45885;
6, 48792;
7, 51415;
8, 53760;
9, 55833;
10, 57640]

Nun kann man also eine Wertetabelle von -100 bis 100 machen um etwas mehr ein Gefühl für den Kurvenverlauv zu bekommen. Da der TR nur ca. 20 Werteberechnet nehme ich da jetzt eine Schrittweite von 10.

[-100, -3030720;
-90, -2409960;
-80, -1875200;
-70, -1420440;
-60, -1039680;
-50, -726920;
-40, -476160;
-30, -281400;
-20, -136640;
-10, -35880;
0, 26880;
10, 57640;
20, 62400;
30, 47160;
40, 17920;
50, -19320;
60, -58560;
70, -93800;
80, -119040;
90, -128280;
100, -115520]

Hier sieht man das die Funktion wohl einen HP irgendwo um 20 haben muss und einen TP irgendwo um 90 herum. Wenn ohnehin eine Kurvendiskussion zu machen ist könnte man die Berechnung auch vorwegnehmen.

Ich weiss also das der Graph vom TP aus rechts ins unendliche steigt und somit auch noch eine Nullstelle rechts der 100 haben muss. Also kann man einfach die Wertetabelle von 100 bis 200 machen in der Schrittweite 10.

[100, -115520;
110, -74760;
120, 0;
130, 114760;
140, 275520;
150, 488280;
160, 759040;
170, 1093800;
180, 1498560;
190, 1979320;
200, 2542080]

Nun hat man also gleich eine Nullstelle gefunden.

Sollte man da nur wieder ein Nulldurchgang Vermuten, kann man die Schrittweite wieder auf 1 zurücksetzen.

Da der TR die Möglichkeit einer Wertetabelle hat, kann man davon ruhig Gebrauch machen. 

Im Rahmen der Kurvendiskussion könnte man auch erstmal Extrempunkte berechnen um mit deren Hilfe die Nullstellen abschätzen zu können. 

Diese drei Wertetabellen sich mit dem Rechner erzeugen zu lassen kostet keine Minute. Das sollte jedem Schüler zugemutet werden können.

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