Wie lautet die Funktionsgleichung, wenn ein Golfer einen Ball 160 Meter weit und 50 Meter hoch schlägt?

Antwort

Um die Funktionsgleichung für die Flugbahn eines Golfballs zu bestimmen, der 160 Meter weit und 50 Meter hoch geschlagen wird, kann eine Parabel in der Form \( y = ax^2 + bx + c \) verwendet werden. Hier sind die Schritte zur Bestimmung der Koeffizienten \(a\), \(b\) und \(c\): 1. **Bestimme die bekannten Punkte:** - Startpunkt: \( (0, 0) \) - Scheitelpunkt: \( (80, 50) \) (da die maximale Höhe in der Mitte der Flugbahn erreicht wird) - Endpunkt: \( (160, 0) \) 2. **Setze die Punkte in die Parabelgleichung ein:** - Für den Startpunkt \( (0, 0) \): \( 0 = a(0)^2 + b(0) + c \) \(\Rightarrow c = 0\) - Für den Scheitelpunkt \( (80, 50) \): \( 50 = a(80)^2 + b(80) \) - Für den Endpunkt \( (160, 0) \): \( 0 = a(160)^2 + b(160) \) 3. **Löse das Gleichungssystem:** - Aus \( c = 0 \) folgt die vereinfachte Gleichung \( y = ax^2 + bx \). - Setze \( (80, 50) \) in die Gleichung ein: \( 50 = 6400a + 80b \) \(\Rightarrow 50 = 6400a + 80b \) - Setze \( (160, 0) \) in die Gleichung ein: \( 0 = 25600a + 160b \) \(\Rightarrow 0 = 25600a + 160b \) 4. **Löse die Gleichungen:** - Aus \( 0 = 25600a + 160b \) folgt \( b = -160a \). - Setze \( b = -160a \) in \( 50 = 6400a + 80b \) ein: \[ 50 = 6400a + 80(-160a) \] \[ 50 = 6400a - 12800a \] \[ 50 = -6400a \] \[ a = -\frac{50}{6400} = -\frac{1}{128} \] - Setze \( a = -\frac{1}{128} \) in \( b = -160a \) ein: \[ b = -160 \left(-\frac{1}{128}\right) = \frac{160}{128} = \frac{5}{4} \] 5. **Schreibe die Funktionsgleichung:** \[ y = -\frac{1}{128}x^2 + \frac{5}{4}x \] Die Funktionsgleichung für die Flugbahn des Golfballs lautet also: \[ y = -\frac{1}{128}x^2 + \frac{5}{4}x \]

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