349 Aufrufe bei folgendem bsp muss ich eine lagrange funktion aufstellen wobei ich einige schwierigkeiten habe, bzw. wenn ich diese dann nach L und K freistellen sollte... Ein Unternehmen weist folgende Produktionsfunktion auf F(K, L)=K*L^3. Der Preis für eine Einheit Kapital beträgt pK =11 und der Preis für eine Einheit Arbeit beträgt pL =24. Minimieren Sie die Kosten des Unternehmers unter Berücksichtigung seiner Produktionsfunktion, wenn ein Output von 620 ME produziert werden soll. Wie hoch ist die Menge des Inputfaktors Kapital in diesem Kostenminimum? Mein Ansatz: L=11k+24L-λ*(K*L^3-620) 1. K: 11-λ*3KL^2 = 0 2. L: 24-λ*3KL^2 = 0 3. λ: -KL^3+620 = 0 ich weiß nicht ob das stimmt, aber nun müsste ich nach K, L und λauflösen/freistellen damit ich weiterrechnen kann, was mir aber große schwierigkeiten bereitet. bin um jede hilfe dankbar! Gefragt 21 Mär 2018 von 2 Antworten 1. Lagrange Ansatz erklärt – Studybees. K: 11-λ*L^3 = 0 war falsch! 2. λ: -KL^3+620 = 0 ==> K = 620/L^3 in 2. einsetzen gibt 1 11-λ*L^3 = 0 und 2a) 24 - λ*1860 / L = 0 11-λ*L^3 = 0 und 24 = λ*1860 / L 11-λ*L^3 = 0 und 24 / 1860 * L = λ 11-λ*L^3 = 0 und 2 / 155 * L = λ einsetzen: 11- 2 / 155 * L *L^3 = 0 11- 2 / 155 *L^4 = 0 11 = 2 / 155 *L^4 852, 5 = L^4 5, 40 = L und mit 2 / 155 * L = λ also λ = 0, 0697 und also mit K = 620/L^3 dann K = 3, 93 Beantwortet mathef 251 k 🚀 Du bräuchtest es gar nicht mit Lagrange machen, zumindest nicht wenn nicht eventuell nach dem Lagrange-Faktor gefragt wird.
Level 3 (für fortgeschrittene Schüler und Studenten) Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten. Ausgangsproblem Teilst Du die Gesamtkraft im 2. Lagrange Methode Formel, Beispiel & Erklärung - so gehts. Newton-Axiom in die Zwangskräfte \( \boldsymbol{F}_{\text z} \) und die übrigen, bekannten Kräfte \( \boldsymbol{F} \) aus, dann hast Du: \[ m \, \ddot{\boldsymbol{r}} ~=~ \boldsymbol{F} ~+~ \boldsymbol{F}_{\text z} \] In den meisten Fällen sind zwar die Zwangsbedingungen, jedoch nicht die Zwangskräfte bekannt. Und explizit angeben kannst Du diese Zwangskräfte - im Allgemeinen - auch nicht, da sie selbst von der Bewegung abhängen. Beispiel: Zwangskräfte Damit ein Teilchen auf einer Kreisbahn gehalten werden kann, muss eine Zwangskraft, nämlich die Zentripetalkraft wirken. Ihr Betrag \[ F_{\text z} ~=~ \frac{mv^2}{r} \] ist jedoch davon abhängig, wie schnell sich das Teilchen bewegt. Du musst also, um diese Zwangskraft bestimmen zu können, die Bewegung selbst (in diesem Fall die Geschwindigkeit) schon kennen.
Man unterteilt Gleichungen des Lagrange-Formalismus in zwei Arten: Lagrange-Gleichungen 1. Art - benutzt Du, wenn Du explizit die Zwangskräfte \( \boldsymbol{F}_{\text z} \) berechnen möchtest. Lagrange-Gleichungen 2. Art - benutzt Du, wenn Du Zwangskräfte \( \boldsymbol{F}_{\text z} \) mittels geeigneter Koordinaten \( q_i \) eliminieren möchtest und Du nur an den Bewegungsgleichungen interessiert bist. Lagrange Funktion - Wirtschaftsmathematik - Fernuni - Fernstudium4You. Grundlegende Begriffe im Lagrange-Formalismus Was sind Zwangsbedingungen? Das sind Bedingungen, die an ein Teilchen (oder ein mechanisches System) gestellt werden und die Bewegung dieses Teilchens behindern. Das heißt: die Bahn des Teilchens muss auf jeden Fall die jeweiligen Zwangsbedingungen erfüllen! Außerdem reduzieren die Zwangsbedingungen die Zahl der möglichen Freiheitsgrade \( 3N \) im dreidimensionalen Raum (\(N\) ist die Anzahl der Teilchen). Die maximale Anzahl \( M \) an Zwangsbedingungen ist \( M ~\leq~ 3N ~-~ 1 \). "\(-1\)", weil bei \( R ~=~ 3N \) Zwangsbedingungen würde das Teilchen in Ruhe sein; sich also nicht bewegen.
Wie Du am Beispiel des freien Teilchens gesehen hast, ist die Anzahl der zyklischen Koordinaten davon abhängig, ob Du kartesische Koordinaten, Polarkoordinaten oder andere Koordinaten zur Beschreibung Deines Problems verwendest. Lagrange funktion aufstellen. Das ist nicht gut... Du kannst noch mehr Erhaltungsgrößen als die zyklischen finden (oder sogar alle) und zwar unabhängig, welche Koordinaten Du zur Beschreibung des Problems verwendest. Das gelingt Dir mit dem Noether-Theorem.
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Rezept: 5 Schritte zur Lösung mit Lagrange 2. Art Wähle generalisierte Koordinaten \( q_i \). Ihre Anzahl entspricht der Anzahl der Freiheitsgrade des betrachteten Systems. Bestimme die Lagrange-Funktion \( \mathcal{L} ~=~ T ~-~ U \). Stelle Bewegungsgleichungen mit Lagrange-Gleichungen 2. Art auf Löse die aufgestellten Bewegungsgleichungen Bestimme - wenn nötig - die Integrationskonstanten mit gegebenen Anfangsbedingungen Zyklische Koordinaten: erkenne Impulserhaltung sofort In der Lagrange-Gleichung 2. Art definiert man folgenden Ausdruck als generalisierten Impuls: 1 \[ \frac{\partial \mathcal{L}}{\partial \dot{q}_i} ~=:~ p_i \] Der generalisierte Impuls kann beispielsweise linearer Impuls oder Drehimpuls sein. Das hängt davon ab, welche Dimension die jeweilige generalisierte Koordinate hat. Lagrange funktion aufstellen restaurant. In kartesischen Koordinaten leitest Du die Lagrange-Funktion nach den generalisierten Geschwindigkeiten (z. B. \( \dot{q} ~=~ \dot{x} \)) ab, weshalb der generalisierte Impuls \( p \) die Einheit eines linearen Impulses \( \frac{kg \, m}{s} \) bekommt (denn: \( \mathcal{L} \) hat die Einheit einer Energie und \( \dot{x} \) die Einheit einer Geschwindigkeit).
Zu guter Letzt hast du ein Gleichungssystem, das du mit ein paar Kniffen lösen kannst. Lagrange Multiplikator Lambda hinzufügen Um den Lagrange Ansatz aufzustellen, benötigst du eine Zielfunktion, die du optimieren willst. In unserem Fall ist das der maximierte Nutzen – dazu gleich mehr. Außerdem musst du eine Nebenbedingung beachten. Im Beispiel ist die Nebenbedingung das Budget für das Projekt. Ein weiterer Bestandteil ist der Lagrange-Multiplikator, der mit dem griechischen Buchstaben Lambda dargestellt wird. Lagrange funktion aufstellen 1. Diesen musst du mit der Nebenbedingung multiplizieren. Lagrange – Ansatz aufstellen Machen wir das also direkt für unser Beispiel. Wenn wir jemanden beschäftigen, haben wir einen Nutzen – schließlich arbeitet ja jemand für uns. Daher stellen wir eine sogenannte Nutzenfunktion auf. Weil wir den Nutzen maximieren wollen, ist das unsere Zielfunktion. Typischerweise sieht das dann so aus: Unsere Nutzenfunktion u ist abhängig von und. steht dabei für die Aushilfen und für die Festangestellten.
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