Matematik

Parabelpladder!HJÆLP!

10. februar 2005 af Liste87 (Slettet)
Har fået følgende opgave:

En tunnel har et parabelformet tværsnit som vist på figuren. (Højden i tunnelen: 4,3meter. Bredde, afstanden mellem benene, 20,0meter.)

Undersøg, om en lastbil, som er 2,5meter bred og 4,0 meter høj, kan køre igennem tunnelen.

Destem den største bredde, en vej i tunnelen kan have, hvis højden over vejen overalt skal være mindst 3,2 meter.

-Pyha.. Jeg er helt lost. Men jeg har en ide om at jeg kan finde parablens ligning når jeg kender toppunkt (0;4,3) og de to steder hvor den ville skære x-aksen (-10;0) &(10,0) hvis man lagde den ind i et koordinatsysstem. Men jeg er helt væk.. Synes at jeg har prøvet det hele..
Håber at der er én der kan hjælpe..
Mvh. Lasse

Brugbart svar (0)

Svar #1
10. februar 2005 af Epsilon (Slettet)

Ideen er ellers udmærket. Toppunktet er (0,4.3), hvilket implicerer, at vi har et andengradspolynomium på formen

p(x) = 4.3 - ax^2

hvor a fastlægges ved, at såvel (-10,0) som (10,0) ligger på parablen. Ergo

0 = 4.3 - a(-10)^2 <=> a = 0.043
0 = 4.3 - a(10)^2 <=> a = 0.043



p(x) = 4.3 - 0.043*x^2

angiver tunnelens højde (m) over vejen for x E [-10;10].

Lastvognen må nødvendigvis passere på enten den ene eller den anden side af (0,0), som er vejbanens midtpunkt. Lastvognen spænder 2.5m, så du skal beregne

p(2.5) [eller p(-2.5) pga. symmetrien]

Såfremt dette er større end 4.0m, kan lastvognen passere under tunnelen, ellers ikke.

Tunnelhøjden skal være mindst 3.2m over hele vejbanen. Derfor løses uligheden

p(x) >= 3.2

hvilket kan klares ved at løse ligningen

p(x) = 3.2

og dernæst argumentere, hvad vejbredden er. Du skulle gerne få, at den maksimale vejbredde, som opfylder kravet, er ca. 10.1m.

//Singularity

Brugbart svar (0)

Svar #2
10. februar 2005 af allan_sim

Det kan du også. Hertil udnytter du, at toppunktet er givet ved

T=(-b/2a,-d/4a)=(-b/2a,(-b+4ac)/4a)

hvor d er diskriminanten.

Du ved, at toppunktet ligger i T(0;4,3). Så der må gælde, at

(-b/2a;(-b+4ac)/4a)=(0;4,3)

Hvis du regner videre herfra, skulle du gerne få, at b=0 og c=4,3. (Det gælder i øvrigt generelt, at b og c er så lette at bestemme, når toppunktet har 0 som førstekoordinat).

Indtil nu har du altså, at f(x)=ax^2+4,3. Indsæt nu f(10)=0 for at finde a. Du skal få, at a=-0,043 (tjek det).

Forskriften for funktionen der har parablen som graf er derfor givet ved

f(x)=-0,043x^2+4,3

Placér nu lastbilen om symmetriaksen, så den breder sig 1,25 meter ud til hver side. Find f(1,25) og sammenlign det med lastbilens højde.

For sidste spørgsmål løser du ligningen f(x)=3,2. Det giver dig de to steder, hvor højden netop er 3,2 meter, og det giver dig samtidig "yderpunkterne" på vejens bredde.

Håber det var nogenlunde forståeligt - ellers skriv igen :-)

Brugbart svar (0)

Svar #3
10. februar 2005 af allan_sim

#1. Jeg er ikke enig i din antagelse om, at lastbilen skal befinde sig på en bestemt vejbane. Hvis lastbilen kan køre igennem tunnelen ved at "bryde loven" - altså ved at køre symmetrisk om vejbanens midte, så kan den vel køre gennem tunnelen - uagtet at den gør det på ulovlig vis :-)

Man kan i hvert fald sige, at der er rum til fortolkning her...

Brugbart svar (0)

Svar #4
10. februar 2005 af Epsilon (Slettet)

#3: Ja, det er der så sandelig. Matematik og overholdelse af færdselsloven går vist ikke altid hånd i hånd :-)

Begge dele må accepteres som korrekte, så længe man inddrager sin fortolkning af opgaven i besvarelsen.

//Singularity

Skriv et svar til: Parabelpladder!HJÆLP!

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.