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Steigung von Graphen / h-Methode

ZahlReich - Mathematik Hausaufgabenhilfe » Klasse 11 » Differentialrechnung » Differentialgleichungen » Steigung von Graphen / h-Methode « Zurück Vor »

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Phoenix87 (Phoenix87)
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Benutzername: Phoenix87

Nummer des Beitrags: 1
Registriert: 01-2004
Veröffentlicht am Dienstag, den 27. Januar, 2004 - 20:32:   Beitrag drucken

Hallo!
Ich brauch dringend Hilfe!
Wie berechne ich die Steigung der Sekanten durch die Punkte P und Q mit der h-Methode, wenn
f(x)= x³ + 2x und P (a/ f(a)) gegeben sind?
Schon mal Danke!!!
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Chef86 (Chef86)
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Benutzername: Chef86

Nummer des Beitrags: 1
Registriert: 01-2004
Veröffentlicht am Dienstag, den 27. Januar, 2004 - 20:38:   Beitrag drucken

Sekanten-Steigung berechnet sich aus (y1-y2)/(x1-x2).

In deinem Fall also:

f(a1) - f(a2)/(a1 - a2)

eingesetzt:

a1^3 + 2*a1 - (a2^3 + 2*a2) / (a1 - a2)

Das war schon alles.

Mfg

chris

P.S.: Das hat aber nichts mit Differentialgleichungen zu tun.

(Beitrag nachträglich am 27., Januar. 2004 von chef86 editiert)
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Mythos2002 (Mythos2002)
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Benutzername: Mythos2002

Nummer des Beitrags: 896
Registriert: 03-2002
Veröffentlicht am Dienstag, den 27. Januar, 2004 - 21:12:   Beitrag drucken

@Chef86 ..
wie schon im anderen Thema angesprochen, zu ungenau und verwirrend, es ist a gegeben! Was sind nun die a1 und a2 ? Nichts dagegen, wenn du das näher erklärst!

Das ist eben nicht die h-Methode, sondern das binomische Verfahren, welches natürlich auch üblich ist.

Das Ergebnis ist unvollständig, denn du musst jetzt noch durch (a1 - a2) dividieren! Diese Division geht restlos auf!

Gr
mYthos

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Mythos2002 (Mythos2002)
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Benutzername: Mythos2002

Nummer des Beitrags: 897
Registriert: 03-2002
Veröffentlicht am Dienstag, den 27. Januar, 2004 - 21:27:   Beitrag drucken

Bei der h-Methode nimmt man zu dem Punkt P(a| f(a)) einen zweiten Punkt Q((a+h) |f(a+h)) hinzu und berechnet damit die Steigung der Sekante (Differenzenquotient an der Stelle a).

Dieser ist

Delta_f(a) / Delta_a = [f(a+h) - f(a)]/h
h > 0

Der Sinn dieses Vorgehens ist, dass man dann später den Grenzübergang für h -> 0 vollziehen kann (Differentialquotient).

Für die gegeben Funktion kommt nun

Delta_f(a) / Delta_a = [(a+h)³ + 2(a+h) - a³ - 2a]/h

Delta_f(a) / Delta_a = (a³ + 3a²h + 3ah² + h³ + 2a + 2h - a³ - 2a)/h

Delta_f(a) / Delta_a = (3a²h + 3ah² + h³ + 2h)/h

Delta_f(a) / Delta_a = 3a² + 3ah + h² + 2
°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°

Kennzeichnend für diesen Vorgang ist, dass man durch h, welches > 0 ist, dividieren kann!

Beim späteren Grenzübergang für h - > 0 erhalten wir

df(x)/dx [a] = 3a² + 2, das ist der (1.) Differentialquotient der Funktion an der Stelle a

Gr
mYthos
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Phoenix87 (Phoenix87)
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Benutzername: Phoenix87

Nummer des Beitrags: 2
Registriert: 01-2004
Veröffentlicht am Mittwoch, den 28. Januar, 2004 - 19:04:   Beitrag drucken

Super, Dankeschön!
Und wie berechne ich jetzt die Steigung der Funktion an der Stelle a?
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Toasd (Toasd)
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Benutzername: Toasd

Nummer des Beitrags: 7
Registriert: 10-2003
Veröffentlicht am Mittwoch, den 28. Januar, 2004 - 20:47:   Beitrag drucken

dafür musst du einfach den Grenzwert der Differenzenquotientenfunktion bilden.
wie mythos2002 beschrieben hat:
lim Delta_f(a) / Delta_a für x -> a.
also
lim [f(a+h) - f(a)]/h für h -> 0
du kannst dann den Wert für a einsetzen.

Dieser Grenzwert ist die Ableitung der Funktion und gleich der Steigung der Funktion an der Stelle a bzw. der Steigung der Tangente in a.

gruss,
toasd
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Mythos2002 (Mythos2002)
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Benutzername: Mythos2002

Nummer des Beitrags: 902
Registriert: 03-2002
Veröffentlicht am Mittwoch, den 28. Januar, 2004 - 21:13:   Beitrag drucken

Richtig!

Denn die Grenzlage aller Sekanten, die durch den festen Punkt P gehen, während der Punkt Q immer näher gegen P wandert, ist die Tangente an P!

Daher ist der Grenzwert der Steigungen aller Sekanten, also der Grenzwert des Differenzenquotienten gleich der Steigung der Tangente - der Differentialquotient!

Für das o. g. Beispiel ist die Steigung m(a) an der Stelle a

m(a) = df(x)/dx [a] = f '(a) = 3a² + 2

Gr
mYthos


(Beitrag nachträglich am 28., Januar. 2004 von mythos2002 editiert)
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Chef86 (Chef86)
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Benutzername: Chef86

Nummer des Beitrags: 3
Registriert: 01-2004
Veröffentlicht am Mittwoch, den 28. Januar, 2004 - 22:50:   Beitrag drucken

Stimmt, hatte das h-Methode nicht gesehen.

Sorry

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