Anwendungsbeispiel: Modellierung einer Skateboard-Bahn
In diesem praktischen Beispiel wird die Rekonstruktion von Funktionen genutzt, um das Profil einer Skateboard-Bahn zu modellieren. Die Aufgabe besteht darin, eine Polynomfunktion dritten Grades zu finden, die den gebogenen Teil der Bahn beschreibt.
Highlight: Anwendungsaufgaben wie diese zeigen die praktische Relevanz der Rekonstruktion von Funktionen in der realen Welt.
Aus der Skizze werden folgende Eigenschaften abgeleitet:
- Die Funktion ist punktsymmetrisch zum Ursprung
- Sie geht durch den Punkt P0∣0
- Ein Tiefpunkt liegt bei T2∣−1,5
Diese Informationen führen zu folgenden Bedingungen:
- b = 0 und d = 0 aufgrundderSymmetrie
- f0 = 0
- f'2 = 0
- f2 = -1,5
Example: Das resultierende Gleichungssystem:
12a + 4b + c = 0
8a + 4b + 2c + d = -1,5
Die Lösung ergibt a = 3/32 und c = -9/8. Die finale Funktion für das Profil der Skateboard-Bahn lautet fx = 3/32x³ - 9/8x.
Vocabulary: Steckbriefaufgaben sind Aufgaben, bei denen aus gegebenen Eigenschaften einer Funktion ihre Gleichung bestimmt werden soll.
Diese praktische Anwendung demonstriert, wie Rekonstruktion von Funktionen Übungen in realen Szenarien eingesetzt werden können.