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PktsucheMitDifferentialrechn.: Idee zur Lösung?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:00 Di 19.06.2012
Autor: jessi07

Aufgabe
Finden Sie den Punkt M(x,y), für welche die Summe der Quadrate der Abstände von den drei Geraden
x=0    y=0    x-y+1=0
am kleinsten ist.

Ich habe leider keine Idee wie ich an die Aufgabe herangehen soll. Freue mich über eure Hilfe. Danke!

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
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PktsucheMitDifferentialrechn.: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:26 Di 19.06.2012
Autor: Richie1401

Hallo,

ist dir denn klar, wie das Konstrukt aussieht?
Ist ja im zweidimensionalen, daher zeichne erst einmal die Gerade, in ein KO-System. Da wird schon einmal vieles klarer.
Es entsteht ein Dreieck. Mit hoher Wahrscheinlichkeit liegt der Punkt innerhalb des Dreieckes.

Nachfolgend nur ein Lösungsvorschlag - die Richtigkeit kann ich nicht garantieren. Ich würde aber folgendermaßen herangehen:
Bilde die Abstandsgeraden (stehen senkrecht auf den Dreiecksseiten). Und berechne von dem Punkt (x,y) den Abstand zu den Dreiecksseiten.

Nun soll gelten f(x,y,z) -> min.
f(x,y,z) ist jeweils der Abstand ins Quadrat, so wie die Bedingung ja erklärt ist.

Also sei x der Abstand zur x-Achse, y der Abstand zur y-Achse und z der Abstand zu der Hypotenuse.
[mm] f(x,y,z)=x^2+z^2+y^2 [/mm]
(z hängt aber auch von x und y ab) - ALso hat man quasi nur eine Funktion zweier Variablen. Bestimme davon das Minimum.

Gruß

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PktsucheMitDifferentialrechn.: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:20 Di 19.06.2012
Autor: weduwe

aus symmetriegründen  hat der punkt die koordinaten [mm]P(-d/d)[/mm]

mit der HNF kannst du nun einfach den abstand von P und g berechnen

daraus ergibt sich

[mm] f(d)=2d^2+(\frac{1-2d}{\sqrt{2}})^2\to [/mm] Min

was mit [mm] d=\frac{1}{4} [/mm] sogar stimmen könnte :-)

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PktsucheMitDifferentialrechn.: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:01 Di 19.06.2012
Autor: jessi07

Ja, das hört sich logisch an und ist nachvollziehbar. d=1/4 habe ich auch raus.
Vielen Dank!

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PktsucheMitDifferentialrechn.: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:18 Di 19.06.2012
Autor: schlumpf75

Hi,

stehe momentan etwas auf dem Schlauch.........
Kanst du deinen Lösungsweg etwas genauer darstelen?
Danke! :-)

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PktsucheMitDifferentialrechn.: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:31 Di 19.06.2012
Autor: weduwe


> Hi,
>  
> stehe momentan etwas auf dem Schlauch.........
>  Kanst du deinen Lösungsweg etwas genauer darstelen?
>  Danke! :-)


dieser arme schlauch, immer steht wer drauf :-)

wegen der symmetrie: P(-d/d)

[mm]x-y+1=0\to \text{ HNF }\frac{-d-d+1}{\sqrt{2}}=s[/mm]

wobei s der abstand von P und g ist.

summe der abstandsquadrate:

[mm]f(d)=d^2+d^2+s^2\to min[/mm]

einsetzen und ableiten

schlauchprobleme behoben?

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PktsucheMitDifferentialrechn.: Rückfrage
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 23:02 Di 19.06.2012
Autor: schlumpf75

Danke schonmal, aber das Schlauchproblem ist noch nicht so ganz gelöst....

Warum teilst du durch [mm] \wurzel{2} [/mm]

Und was meinst du mit einsetzen bzw. was soll eingesetzt werden?



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PktsucheMitDifferentialrechn.: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:17 Di 19.06.2012
Autor: schlumpf75



> Und was meinst du mit einsetzen bzw. was soll eingesetzt
> werden?

mit einsetzen ist wohl [mm] ((1-2d)/\wurzel{2})^2 [/mm] gemeint

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PktsucheMitDifferentialrechn.: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:21 Di 19.06.2012
Autor: weduwe

na was denn sonst

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PktsucheMitDifferentialrechn.: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:20 Do 21.06.2012
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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