Brauch dringend Hilfe! Extremwertpobleme mit Nebenbedingungen

  • Hallo Leute,

    ich schreibe morgen eine Matheklausur und mache Übungsaufgaben, bekomme die eine Aufgabe aber einfach nicht hin, egal was ich mache. Wir haben auch die Lösung vorgegeben, aber eben nicht den Rechenweg.
    Die Aufgabe lautet: Bestimmen sie mit dem GTR die Koordinaten des Punktes auf der Geraden mit der Gleichung y= 5-2x, der vom Ursprung den kürzesten Abstand hat. Das Ergebnis sollte der Punkt P(2/1) sein, allerdings weiß ich absolut nicht wie ich da hin kommen soll....
    mein Ansatz war es ein rechtwinkliges Dreick von einem Punkt auf der Geraden mit den Koordinaten (x/y), der x-Achse und dem Ursprung zu bilden und es mit dem Satz des Pythagoras herauszubekommen, weil ich ja theoretisch das Minimum für die Hypothenuse herausfinden muss... das Problem ist nur, dass für c (Hypothenuse) -x+5 heraus kommtund das eine Gerade ist, d.h. es gibt kein Minimum und jetzt bin ich verzweifelt....

    Ich danke euch für jede Hilfe!! LG, Nessa

    • Offizieller Beitrag

    Der gesuchte Punkt P auf der Geraden habe die Koordinaten P (x/y).
    y ist dabei gegeben durch (-2x+5).
    Der Abstand d des Punktes vom Ursprung ist, wie du vermutet hast über den Pythagoras zu bestimmen.

    [TEX]d^2 =x^2+(-2x+5)^2[/TEX]

    Die Funktion für d lautet: [TEX]d =\sqrt{x^2 +4x^2 -20x +25}[/TEX]

    Erste Ableitung bilden und sie dann Nullsetzen:

    [TEX]d' = \frac{10x -20}{2*\sqrt{5x^2-20x+25}}[/TEX]

    10x -20 = 0

    10x = 20

    x = 2

    Bei dem x-Wert 2 liegt für den Abstand der Geraden vom Ursprung ein Extremwert vor, der hier ein Minimum ist.

    Setze x=2 in die Geradengleichung ein, um den Ordinatenwert zu bestimmen: y = -2*(2) +5 ---> y = 1

    Der gesuchte Punkt hat die Koordinanten: P (2/1)