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Das Profil eines Skigeländes ist durch f(x) = 0.54exp(-(x2)), 0≤x≤2,5; x, f(x) in Meter, beschrieben.

a) Wie groß ist das durchschnittliche Gefälle vom Gipfel bis zum Ende?

b) Bis zu welchem Punkt wird das Gelände laufend steiler?

c) Kann eine Schneeraupe, die max. 30° Steigung überwinden kann das Gelände pflegen?

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f(x) = 0.54·e^{-x^2}
f'(x) = -1.08·x·e^{- x^2}
f''(x) = e^{- x^2}·(2.16·x^2 - 1.08)

a) Wie groß ist das durchschnittliche Gefälle vom Gipfel bis zum Ende?

(f(2.5) - f(0)) / (2.5 - 0) = -0.2156
arctan(
-0.2156) = -12.17°

Das Gefälle beträgt 21.56% oder 12.17°

b) Bis zu welchem Punkt wird das Gelände laufend steiler?

Wendestelle f''(x) = 0

2.16·x^2 - 1.08 = 0
x = √2/2 = 0.7071

f(√2/2) = 0.3275

c) Kann eine Schneeraupe, die max. 30° Steigung überwinden kann das Gelände pflegen?

f'(√2/2) = -0.4631924978
arctan(
-0.4631924978) = -24.85°

Ja. Die Schneeraupe kann das Gelände pflegen.

Skizze:

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