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Extremwertaufgabe: Zylinder - Prisma
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 15:56 Do 16.10.2008
Autor: ScherlOMatic

Aufgabe
Käse soll in einer Schachtel von 150 [mm] cm^3 [/mm] Inhalt verpackt werden. Als Verpackung kommen in Frage:
a) eine zylinderförmige Schachtel
b) ein regelmäßiges sechsseitiges Prisma, wobei bei diesem die Außenwände doppelt zu fertigen sind.
Berechne, welche Schachtel in Frage kommen wird, wenn für die Verpackung möglichst wenig Material verbraucht werden soll.

Oberfläche Prisma:
O = [mm] \bruch{a}{2} [/mm] (a [mm] \wurzel{3} [/mm] + 6h) + 6ah
Volumen Prisma:
V = [mm] \bruch{3a^2}{2} \wurzel{3} [/mm] h = 150

Oberfläche Zylinder:
O = [mm] 2r^2 \pi [/mm] + [mm] 2r\pi [/mm] h
Volumen Zylinder:
V = [mm] r^2 \pi [/mm] h = 150

So nun Volumen vom Zylinder und Prisma auf h = umformen und jedes in Obeflächenformel entrspechend einsetzen. Dann wird abgeleitet und null gesetzt

Beim Zylinder komm ich somit auf ein r = 2.879411911 und beim Prisma auf ein a = 300^(1/3)

Zum Schluss ergibt das für mich eine Obefläche von O = 116.4303106 [mm] cm^2 [/mm] beim Prisma und beim Zylinder O = 156.2819123 [mm] cm^2 [/mm]

Können die beiden ergebnisse passen?

Habe die Rechenschritte auch noch als pdf genauer gepostet


Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Thx Stefan

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: pdf) [nicht öffentlich]
        
Bezug
Extremwertaufgabe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:38 Do 16.10.2008
Autor: Zwerglein

Hi, Stefan,

> Käse soll in einer Schachtel von 150 [mm]cm^3[/mm] Inhalt verpackt
> werden. Als Verpackung kommen in Frage:
>  a) eine zylinderförmige Schachtel
>  b) ein regelmäßiges sechsseitiges Prisma, wobei bei diesem
> die Außenwände doppelt zu fertigen sind.
>  Berechne, welche Schachtel in Frage kommen wird, wenn für
> die Verpackung möglichst wenig Material verbraucht werden
> soll.
>  Oberfläche Prisma:
>  O = [mm]\bruch{a}{2}[/mm] (a [mm]\wurzel{3}[/mm] + 6h) + 6ah

Das verstehe ich nicht!
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass beim Prisma die Außenwände verdoppelt werden, erhalte ich:

O = [mm] 3a^{2}*\wurzel{3} [/mm] + 12ah

>  Volumen Prisma:
>  V = [mm]\bruch{3a^2}{2} \wurzel{3}[/mm] h = 150
>  
> Oberfläche Zylinder:
>  O = [mm]2r^2 \pi[/mm] + [mm]2r\pi[/mm] h
>  Volumen Zylinder:
>  V = [mm]r^2 \pi[/mm] h = 150
>  
> So nun Volumen vom Zylinder und Prisma auf h = umformen und
> jedes in Obeflächenformel entrspechend einsetzen. Dann wird
> abgeleitet und null gesetzt
>  
> Beim Zylinder komm ich somit auf ein r = 2.879411911 und
> beim Prisma auf ein a = 300^(1/3)
>  
> Zum Schluss ergibt das für mich eine Obefläche von O =
> 116.4303106 [mm]cm^2[/mm] beim Prisma und beim Zylinder O =
> 156.2819123 [mm]cm^2[/mm]
>  
> Können die beiden ergebnisse passen?
>  
> Habe die Rechenschritte auch noch als pdf genauer gepostet

mfG!
Zwerglein

Bezug
                
Bezug
Extremwertaufgabe: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:08 Do 16.10.2008
Autor: ScherlOMatic

bist du dir da sicher, weil die mantelfläche ist doch schon einmal mit drin, und "+ 6ah" ist doch die zweite mantelfläche. Bei dir hätten wir doch 3x die MF oder nicht?

lg

Bezug
                        
Bezug
Extremwertaufgabe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:27 Do 16.10.2008
Autor: Zwerglein

Hi, Stefan,

vielleicht liegt's an der Formel!
Ich hab's so gemacht: Ein regelmäßiges Sechseck besteht aus 6 gleichseitigen Dreiecken, von denen jedes den Flächeninhalt A = [mm] \bruch{a^2}{4}*\wurzel{3} [/mm] hat.
Daher hat die Grundfläche des Prismas die Fläche
[mm] 6*\bruch{a^2}{4}*\wurzel{3} [/mm] = [mm] \bruch{3*a^2}{2}*\wurzel{3} [/mm]
Deckel und Grundfläche zusammen ergeben also: [mm] 3*a^2*\wurzel{3} [/mm]

Die Mantelfläche besteht zunächst aus 6 Rechtecken der Breite a und der Höhe h:  6ah; diese wird verdoppelt: 12ah.

Irgendwie ist für mich Dein "Vorfaktor" [mm] \bruch{a}{2} [/mm] nicht nachvollziehbar!

mfG!
Zwerglein

Bezug
                                
Bezug
Extremwertaufgabe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:34 Do 16.10.2008
Autor: ScherlOMatic

ich hab die Formel aus diesem pdf genommen und halt 6ah dazuaddiert

http://www.mathetreff-online.de/archiv_pdf/ml/prisma_sechs.pdf

lg

Bezug
                                        
Bezug
Extremwertaufgabe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:14 Do 16.10.2008
Autor: Zwerglein

Hi, Stefan,

> ich hab die Formel aus diesem pdf genommen und halt 6ah
> dazuaddiert
>  
> http://www.mathetreff-online.de/archiv_pdf/ml/prisma_sechs.pdf

Ich glaub' trotzdem, dass die falsch ist, denn wenn man die Klammer ausmultipliziert, kommt man auf lediglich 3ah - was eben auch nur 3 Rechtecken des Mantels entspricht: Wo bleiben die restlichen 3?!

mfG!
Zwerglein

Bezug
                                                
Bezug
Extremwertaufgabe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:27 Do 16.10.2008
Autor: ScherlOMatic

ja geb dir recht, habs auch nachgerechnet und komm auch auf dein ergebnis. ka wie die im pdf auf die formal kommen...

thx

Bezug
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