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HERBERS
Excel-Forum (Archiv)
20+ Jahre Excel-Kompetenz: Von Anwendern, für Anwender

Forumthread: Verwendung von Add-In Solver

Verwendung von Add-In Solver
04.07.2024 14:20:50
KG
Hallo Zusammen,

ich habe zwei Gleichungen:
0=(x-30,475)^2+(y-49,349)^2-49^2
0=(x+24,48)^2+(y-51,473)^2-48^2
Der Wert für die x- und y-Koordinate ist dabei derselbe, also zwei Gleichungen, zwei Unbekannte.
Ich würde den Wert nun gerne mit dem Add-In Solver lösen. Jedoch weiß ich nicht so genau, wie ich das eingeben muss, damit eine Lösung für x und y raus kommt. Ich lade einmal eine Beispieldatei hoch. Kann mir jemand helfen und kennt sich damit aus?

https://www.herber.de/bbs/user/170695.xlsm

Liebe Grüße
KG
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26
Beiträge zum Forumthread
Beiträge zu diesem Forumthread

Betreff
Datum
Anwender
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AW: Verwendung von Add-In Solver
04.07.2024 14:56:26
peter
Hallo

in F2:
=($A$2-C2)^2+($B$2-D2)^2-E2^2

in F3:
=($A$2-C3)^2+($B$2-D3)^2-E3^2

in F4:
=F2-F3


Solver:

Zielwert F4
Wert=0
Ändern der Zellen $A$2:$B$2
Keine Nebenbdingungen
GRG-Nichtlinear

Peter
Hmm...
04.07.2024 15:06:24
Yal
... wenn sowohl F2 als auch F3 null sein müssen, dann ist in F4 weder das Produkt (mein Vorschlag) noch dem Delta (Peters Vorschlag) richtig.

Ein "Und" muss daher sein:
=Nicht(Und(F2=0;F3=0))*1
was entspricht
=Oder(F2>0;F3>0)*1
oder
=(F2>0)+(F3>0)

Normalerweise lässt den "Und" durch einen Produkt ersetzen. Geht aber nicht, wenn das Ziel ist, dass beide Eingangsgröße null sein müssen.

VG
Yal
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AW: Verwendung von Add-In Solver
04.07.2024 15:11:22
peter
Hallo

Wir brauchen doch eine Nebenbedingung

$F$2:$F$3 = 0

Peter

Graphische Lösung

Userbild
AW: Verwendung von Add-In Solver
04.07.2024 15:30:19
peter
Hallo

Und nun der Fußweg:

Userbild

Peter
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AW: Verwendung von Add-In Solver
05.07.2024 07:55:52
KG
Hallo Peter,

danke für Deine Nachricht! Es geht weniger um die Schnittpunkte zweier KReise, sondern ich habe insgesamt drei Kreise, die sich alle berühren aber nicht schneiden. Das Koordinatensystem liegt dabei im Mittelpunkt vom ersten Kreis. D.h. Kreis 1 hat die Koordinaten P(0,0). Die Koordinaten von Kreis 2 sind auch bekannt mit P2(r1+r2,0) und nun sollen die Koordinaten vom Mittelpunkt von Kreis 3 bestimmt werden. Dazu werden die die Abstandsgleichungen aufgestellt. Als Bedingung für den Abstand gilt r1+r2 bzw r1+r3.

Wenn ich im Solver das eingebe was Du mir oben beschrieben hast, dann kommen leider nicht die richtigen Ergebnisse raus.. Ich habe die Ergebnisse händisch berechnte und grafisch überprüft, daher bin ich mir sicher, dass die händischen eRgebnisse stimmen....


Liebe Grüße
KG
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AW: Verwendung von Add-In Solver
05.07.2024 08:39:20
peter
Hallo

Ganz kann ich deiner Erklärung nicht folgen Wenn Du 2 Kreise hast die sich berühren und nun einen dritten Kreis mit definiertem Radias erstellen willst der die beiden anderen Kreise berührt so läuft das im Endeffekt wieder auf die Schnittpunkte zweier Kreise hinaus und es gibt zwei Lösungen.

Peter
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AW: Verwendung von Add-In Solver
05.07.2024 11:54:14
Onur
Wenn du willst dass der Solver noch mehr Ergebnisse liefert, musst du die X0 und Y0 ändern und Solver neu laufen lassen.

Hier:
https://www.herber.de/bbs/user/170719.xlsm
AW: Verwendung von Add-In Solver
05.07.2024 08:45:31
KG
Ja, da hast Du natürlich schon Recht. Ich wollte damit nur erklären, dass es sich nicht um zwei Kreise handelt, deren Schnittpunkte ich ermitteln will, sondern um drei Kreise. Es ist auch besonders wichtig, dass ich beide Lösungen erhalte und nicht nur eine.. Weil dann geprüft wird, welche Lösung die richtige darstellt bzgl. der Platzierung



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AW: Verwendung von Add-In Solver
05.07.2024 09:00:22
peter
Hallo

Der Solver liefert Dir immer nur eine Lösung. Wenn Du beide brauchst wirst Du wohl rechnen müssen.

Peter
AW: Verwendung von Add-In Solver
05.07.2024 09:25:28
Oppawinni
Du hast zwei Kreise mit Radius R1 und R2 , die sich berühren und möchtest einen dritten Kreis mit R3, der die beiden tangiert?
Dann ergeben sich doch die Mittelpunkte der möglichen dritten Kreise als die Schnittpunkte zweier Kreise um die Mittelpunkte der ersten beiden Kreise mit den Radien R1+R3 bzw. R2 + R3.
Ich muss mir vermutlich das Excel erst einmal anschauen, um zu wissen, was genau Vorgabe ist?
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lol: genau das...
04.07.2024 16:39:45
Yal
... hatte ich im Nachtrag vorgeschlagen:

Aber genau gesehen, wenn beide Gleichung null sind, ist auch Gleichung1 minus Gleichung2 null. Daraus ergibt sich eine lineare Gleichung in der Form y = a.x + b
Damit kannst Du x in den Gleichungen ersetzen und hast nur 2 Gleichung der zweiten Grad, dessen Nullpunkten zu ermitteln sind...

Vielen Dank für die Bestätigung

(Graphische Lösung mit GeoGebra, oder? Super klasse Software!)

VG
Yal
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AW: lol: genau das...
05.07.2024 08:37:05
KG
Hallo Zusammen,

ich möchte keine Schnittpunkte berechnen! Ich habe drei Kreise, die sich jeweils berühren aber nicht schneiden sollen. Kreis 1 hat den Mittelpunkt P(0,0), Kreis 2 den Mittelpunkt P2(r1+r2, 0) und der Mittelpunkt von Kreis 3 soll nun mit Hilfe der Abstandsformel über Kreis 1 und 2 berechnet werden. Der Abstand zwischen Kreis 1 und 2 bzw. zwischen Kreis 1 und 3 oder auch zwischen Kreis 2 und 3 beträgt dabei genau die Summe der beiden Radien der jeweiligen Kreise (r1+r2 oder r1+r3 oder r2+r2).


Wenn ich Peters "Anweisung" oben eingebe, kommt leider nicht das Korrekte Ergebnis raus. Dazu kommt auch noch dass der Solver ja eigentlich zwei Lösungen ausspucken müsste, da es sich um eine quadratische Gleichung handelt aber immer nur eine Lösung ausgibt...


Liebe Grüße
KG
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AW: Verwendung von Add-In Solver
04.07.2024 14:57:59
Yal
Hallo Katharina,

Du hast nicht 2 "x" und 2 "y", je in Zeile 2 und 3 sondern nur 1 "x" und 1 "y".
Also deine Formel in F3 lautet
=(A2-C3)^2+(B2-D3)^2-E3^2

Dann musst Du nur die 2 Ergebnisse in F2 und F3 in z.B. F4 miteinander multiplizieren
= F2*F3

Die Werte in A3 und B3 gehören gelöscht. In A2 und B2 schreibst Du irgendeinen Zahl. Egal welche. Hauptsache die Berechnung in F4 ist tauglich.

Für die Verwendung vom Solver schlage ich vor, einige Video-Tutorial anzuschauen. Meine Erklärung wäre nicht besser :-)

Dann kannst Du A2 und B2 als veränderbare Zellen eingeben und F4 als Zielzelle, die das Ziel hat, null zu sein.

VG
Yal

Aber genau gesehen, wenn beide Gleichung null sind, ist auch Gleichung1 minus Gleichung2 null. Daraus ergibt sich eine lineare Gleichung in der Form y = a.x + b
Damit kannst Du x in den Gleichungen ersetzen und hast nur 2 Gleichung der zweiten Grad, dessen Nullpunkten zu ermitteln sind...



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AW: Verwendung von Add-In Solver
04.07.2024 15:33:00
Onur
Es gibt Millionen von Lösungen.
Um nach X und Y aufzulösen, müssen die beiden Formeln nicht NULL sondern nur den selben Wert ergeben.
Solange die Diagonale des Rechtecks, dessen Seiten Y2-Y1 bzw X2-X1 wären, den Wert Wurzel aus 49 bzw 48 ergibt.
Hier sind einige der X1/Y1-Paare.
77,22625407 83,40865901
0,08304512 0,134477678
3,775385716 -1,962506757
-10,02101264 90,65049017

Ich hoffe nur, dass ich alles richtig verstanden habe....
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AW: Verwendung von Add-In Solver
04.07.2024 15:47:19
peter
Hallo Onur

Millionen Lösungen gibt es nur, wenn beide Kreise Deckungsgleich sind.
Ansonsten: 2 Punkte /1 Punkt / keine Schnittpunkte

Peter
AW: Verwendung von Add-In Solver
04.07.2024 16:03:10
Onur
Hast Recht - ich hatte doch einen Denkfehler:
x y
3,658980288 90,35998739
0,573571949 10,53013087
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AW: Verwendung von Add-In Solver
06.07.2024 00:10:39
Oppawinni
Also ich bin jetzt nicht wirklich schlau geworden, worum es geht.
Ich poste halt mal ne Berechnung für die Schnittpunkte zweier Kreise....
https://www.herber.de/bbs/user/170726.xlsx
AW: Verwendung von Add-In Solver
07.07.2024 12:12:39
Oppawinni
Weil ja Hilfszellen mitunter störend sind, hab ich versucht die Formeln für die Berechnung der Schnittpunkte von 2 Kreisen (2D) noch etwas zu optimieren und Hilfszellen völlig zu vermeiden. Es könnte vielleicht sein, dass es noch kürzer geht. Ich würde jedenfalls für diese Berechnung keinen Solver einsetzen wollen.
Falls das für den Fall hier nichts hilft, hilft es vielleicht jemandem, der nach einer Lösung für die Schnittpunkte zweier Kreise sucht, ohne VBA oder Solver.
Ich hab dann auch noch ein Diagramm mit der Darstellung der Kreise und deren Schnittpunkten erzeugt.

https://www.herber.de/bbs/user/170750.xlsx
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AW: Verwendung von Add-In Solver
08.07.2024 10:51:14
KG
Hallo Oppawinni,

danke für Deine Lösung. Wie kommst Du denn auf die Formel, die Du zur Schnittpunktberechnung verwendet hast?

LG KG
AW: Verwendung von Add-In Solver
08.07.2024 15:38:20
Oppawinni
Wie ich auf die Formeln komme, naja...
Es gibt zwischen zwei Kreisen eine sogenannte Potenzgerade ( https://de.wikipedia.org/wiki/Potenzgerade )
Schnittpunkte der Kreise liegen dann, sofern es solche gibt, auf dieser Geraden. Man kann leicht den Punkt berechnen, wo die Potenzgerade die Verbindungsline der beiden Mittelpunkte schneidet. Die Potenzgerade steht senkrecht auf auf der Geraden durch die beiden Mittelpunkte.
D.h. man kann aus dem Vektor von Mittelpunkt 1 zu Mittelpunkt 2 einen entsprechenden senkrechten Vektor bestimmen, indem man dessen Koordinaten tauscht und eine Koordinate negiert.
Also wenn der Vektor von Mittelpunkt zu Mittelpunkt (1;5) wäre, dann wäre ein senkrechter Vektor (5;-1) oder (-5;1).
D.h. Ich habe einen Punkt der Potenzgeraden und deren Richtungsvektor. Da der Punkt auf der Verbindungsline der Kreismittelpunkte liegt und ich dessen Abstand zu einem Mittelpunkt berechnet habe, kann ich mit dem zugehörigen Kreisradius mittels Pythagoras die erforderliche Länge des Richtungsvektors der Potenzgeraden zu den Schnittpunkten berechnen. Den Vektor brauch ich dann einmal in der gegebenen und einmal in der entgegengesetzten Richtung, d.h. nur Vorzeichen wechseln, um beide Schnittpunkte zu erhalten. Die Schnittpunkte liegen ja symmetrisch zu der Geraden zwischen den Mittelpunkten.
Dann muss ich nur noch die Vektoren der erforderlichen Länge zu den Punktkoordinaten addieren. Die einzelnen resultierenden Formeln, die zu den Schnittpunkten führen, dann zusammenführen, was natürlich bedeutet, dass damit einiges an redundanten Berechnungen vorgenommen wird, aber man braucht dann keine Hilfszellen. Beim Zusammenführen konnte ich teilweise auch noch Terme vereinfachen. Bis ins Letzte Detail hab ich aber nicht geprüft, ob da noch mehr zu holen ist.
Um das Ganze nachvollziehen zu können, braucht es vermutlich etwas Erfahrung in analytischer Geometrie und sowas alles, Mathe halt....

Für Danke, gefällt mir, oder Super, gibt es hier im Forum übrigens auch manchmal so Knöpfe, die man dann auch benutzen darf :)
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AW: Verwendung von Add-In Solver
08.07.2024 21:33:18
Oppawinni
Ich hab jetzt mal den Google bemüht und tatsächlich etwas gefunden, das meiner Lösung sehr nahe kommt.
Gut, der schreibt nichts von "Potenzgerade", macht aber im Grunde das Gleiche.
Ist halt in Neudeutsch (so nannte einer meiner Profs die englische Sprache schon vor über 45 Jahren und es ist immer noch kein Deutsch :o) ).
http://www.vb-helper.com/howto_circle_circle_intersection.html
Am Ende macht der da ne Formel mit +/- und -/+ das hätte ich jetzt auch nicht gemacht.
Ich hätte einfach statt (X1 - X0) zu schreiben (X0 - X1) geschrieben, dann hätte man bei beiden Formeln +/- nur die Subtraktion läuft halt anders herum als als bei der anderen Formel. Aber Geschmackssache. Ein Hinweis ist da so oder so nicht falsch.
Damit kannst du ja vielleicht mal versuchen dir die Formeln selbst zusammen zu basteln......
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AW: In Deutsch
09.07.2024 08:55:07
Oppawinni
http://walter.bislins.ch/blog/index.asp?page=Schnittpunkte+zweier+Kreise+berechnen+%28JavaScript%29
Es scheint, dass oft mit ungünstigen Methoden gerechnet wird. Wenn ich z.B. versuchen würde eine Gerade der Form y=m*x+b mit einem Kreis zu schneiden, hätte ich schnell ein Problem, wenn die Gerade vertikal verläuft und müsste Kunstgriffe machen, um zu einer Lösung zu kommen.
Obiges war jetzt der erste Lichtblick in Deutsch, aber aus der Schweiz.
Vielleicht war meine Suche auch nicht optimal. Wenn ich noch länger suche, hätte ich aber auch gleich selbst eine detaillierte Beschreibung erstellen können...
Das muss damit aber jetzt ausreichend kommentiert sein.
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AW: In Deutsch
09.07.2024 09:40:55
Yal
Hallo zusammen,

man bekommt nicht direkt
y = m*x + n
sondern
a*y + b*x + c = 0

im Fall der vertikale Linie ist dann a = 0.

Aber alles in einem hat Peter den gesamten Weg schon hier beschrieben:
https://www.herber.de/forum/archiv/1980to1984/1983682_Verwendung_von_AddIn_Solver.html#1983713

Kurzform:
- Formel von Kreis 1 minus Formel von Kreis 2 ergibt den oberen a*y + b*x + c = 0
- man isoliert entwedern x oder y und setze es in den Kreisformeln ein
- man löst die d*x^2 + e*x + f = 0 nach üblichen Verfahren

VG
Yal
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AW: In Deutsch
09.07.2024 11:30:10
Oppawinni
Hallo Yal, du hast dir meine Lösung aber wohl nicht angeschaut. Ein bisschen Pythagoras und Vektorrechnung tun es völlig unkompliziert.
Na gut
09.07.2024 12:51:23
Yal
...erwischt! Ich hatte deine Lösung tatsächlich noch nicht angeschaut.

Jetzt habe ich es (klasse Grafik!)
Es ist in deinem Formel nicht Direkt erkennbar, aber es kommt am Ende auf auf dieselbe Formel. Nur der Weg wie Du auf das Ergebnis kommst, ist ein andere.
Ob durch von Peter beschriebene Lösung: Kreis1 - Kreis2, x oder y einsetzen, Null-Punkte der Polynom 2ter Grad lösen, oder Pythagoras.

VG
Yal


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AW: Na gut
09.07.2024 13:18:56
Oppawinni
Im Grunde ist es wohl so, dass es viele Wege nach Rom gibt. Man kann halt auch über Gibraltar nach Rom und sich nachher darüber ärgern, dass man es hätte kürzer haben können. Es kommt am Ende das gleiche raus, man ist in Rom.
;

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