1. **Problemstellung:**
Gegeben ist ein Bogen mit einer Höhe von 50 Metern und einer Breite von 50 Metern am Erdboden. Der linke Fußpunkt liegt bei $x=0$, der rechte Fußpunkt bei $x=50$. Gesucht ist eine quadratische Funktion $f(x)$, die den Verlauf des Bogens beschreibt.
2. **Formel und wichtige Regeln:**
Eine quadratische Funktion hat die Form $$f(x) = ax^2 + bx + c$$
Da der Bogen am Erdboden beginnt und endet, gilt $$f(0) = 0$$ und $$f(50) = 0$$.
Die maximale Höhe von 50 Metern liegt in der Mitte bei $$x=25$$, also $$f(25) = 50$$.
3. **Aufstellen der Gleichungen:**
Aus $$f(0) = 0$$ folgt $$c = 0$$.
Aus $$f(50) = 0$$ folgt $$a \cdot 50^2 + b \cdot 50 + c = 0$$, also $$2500a + 50b = 0$$.
Aus $$f(25) = 50$$ folgt $$a \cdot 25^2 + b \cdot 25 + c = 50$$, also $$625a + 25b = 50$$.
4. **Lösen des Gleichungssystems:**
Aus der zweiten Gleichung:
$$2500a + 50b = 0 \Rightarrow 50b = -2500a \Rightarrow b = -50a$$
Einsetzen in die dritte Gleichung:
$$625a + 25(-50a) = 50$$
$$625a - 1250a = 50$$
$$-625a = 50$$
$$a = -\frac{50}{625} = -\frac{2}{25} = -0{,}08$$
5. **Berechnung von $b$:**
$$b = -50a = -50 \times (-0{,}08) = 4$$
6. **Endgültige Funktionsgleichung:**
$$f(x) = -0{,}08x^2 + 4x$$
Diese Funktion beschreibt den Bogen mit der gewünschten Höhe und Breite.
Bogen Funktion 95F62A
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