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Extremwertaufgaben: Idee
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:45 Mo 19.09.2011
Autor: michi25

Aufgabe 1
1)Ein Schäfer benötigt für seine Schafherde einen rechteckigen Pferch mit einem Flächeninhalt von 500 [mm] m^2. [/mm] Wie muss er die Maße des Rechtecks wählen, wenn er für die Umzäunung möglichst wenig Material verbrauchen möchte und eine Rechteckseite von einem geradlinig verlaufenden Kanal gebildet werden kann.

Aufgabe 2
2)Eine 400m Laufbahn in einem Stadion besteht aus zwei parallelen Strecken und zwei angesetzten Halbkreisen.Für welchen Durchmesser der Halbkreise wird die rechteckige Spielfläche innerhalb der Laufbahn maximal?

Hi also fangen wir mal bei nr1 an
Mein Problem ist einfach dass ich immer zwei Variablen habe:
[mm] 500m^2= [/mm] a*b
das wäre der Flächeninhalt mit beiden Seiten.
Da das Material möglichst niedrig gehalten werden soll muss y=Material sich daraus ergeben:
y=a+a+b ( nur eine b Seite aufgrund des Kanals)
Und jetzt ist halt mein Problem dass ich die Funktion nicht aufstellen kann da ich zwei Variablen habe
Dann noch zu nr2
wir müssen ja herausfinden mit welchem Durchmesser das Rechteck am größten ist.
400(Umfang der [mm] Spielfelds)=Längsseite*durchmesser*\pi [/mm]
gleiches Problem wie oben .....2 Variablen
Also einfach verbessern oder Tipp geben wie ich weiter komme;-)
Schon mal danke im vorraus
MfG Michael

        
Bezug
Extremwertaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:50 Mo 19.09.2011
Autor: fred97


> 1)Ein Schäfer benötigt für seine Schafherde einen
> rechteckigen Pferch mit einem Flächeninhalt von 500 [mm]m^2.[/mm]
> Wie muss er die Maße des Rechtecks wählen, wenn er für
> die Umzäunung möglichst wenig Material verbrauchen
> möchte und eine Rechteckseite von einem geradlinig
> verlaufenden Kanal gebildet werden kann.
>  2)Eine 400m Laufbahn in einem Stadion besteht aus zwei
> parallelen Strecken und zwei angesetzten Halbkreisen.Für
> welchen Durchmesser der Halbkreise wird die rechteckige
> Spielfläche innerhalb der Laufbahn maximal?
>  Hi also fangen wir mal bei nr1 an
>  Mein Problem ist einfach dass ich immer zwei Variablen
> habe:
>  [mm]500m^2=[/mm] a*b
>  das wäre der Flächeninhalt mit beiden Seiten.
>  Da das Material möglichst niedrig gehalten werden soll
> muss y=Material sich daraus ergeben:
>  y=a+a+b ( nur eine b Seite aufgrund des Kanals)
>  Und jetzt ist halt mein Problem dass ich die Funktion
> nicht aufstellen kann da ich zwei Variablen habe




Zu minimieren ist die Funktion

            (*)  y=2a+b.

Die hängt zunächst noch von 2 Var. ab.

Wir haben aber noch die Nebenbedingung ab=500. Löse dies nach b auf  und setze das Resultat in (*) ein.

Dann ist y eine Funktion von einer Variablen.


FRED

>  Dann noch zu nr2
>  wir müssen ja herausfinden mit welchem Durchmesser das
> Rechteck am größten ist.
>  400(Umfang der [mm]Spielfelds)=Längsseite*durchmesser*\pi[/mm]
>  gleiches Problem wie oben .....2 Variablen
>  Also einfach verbessern oder Tipp geben wie ich weiter
> komme;-)
>  Schon mal danke im vorraus
>  MfG Michael


Bezug
                
Bezug
Extremwertaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:59 Mo 19.09.2011
Autor: michi25

daraus folgt ja dann [mm] y=2a+\bruch{500}{a} [/mm]
irgendwie habe ich gerade ein Brett vor dem Kopf da ist ja gar kein Exponent vorhanden ... Wie soll ich da ein Maximum ausrechnen?

Bezug
                        
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Extremwertaufgaben: Nullstellen der Ableitung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:04 Mo 19.09.2011
Autor: Roadrunner

Halo Michi!


> daraus folgt ja dann [mm]y=2a+\bruch{500}{a}[/mm]

[ok]


> Wie soll ich da ein Maximum ausrechnen?

Wie gehabt: bilde die 1. Ableitung und bestimme dessen Nullstelle(n).


Gruß vom
Roadrunner

Bezug
                                
Bezug
Extremwertaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:13 Mo 19.09.2011
Autor: michi25

irgendwie stelle ich mich gerade etwas dumm an.....
[mm] y=2a+\bruch{500}{a} [/mm]  
umgestellt
y=2a+500*a^-1
und davon die ableitung
y'=2+500*a^-2
leider bin ich irgendwie nicht in der Lage davon die Nullstelle zu berechnen
danke;-)

Bezug
                                        
Bezug
Extremwertaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:18 Mo 19.09.2011
Autor: fred97


> irgendwie stelle ich mich gerade etwas dumm an.....
>  [mm]y=2a+\bruch{500}{a}[/mm]  
> umgestellt
>  y=2a+500*a^-1
>  und davon die ableitung
>  y'=2+500*a^-2


Das stimmt nicht. Die Ableitung lautet:

$y'= [mm] 2-\bruch{500}{a^2}$ [/mm]

Lösen mußt Du also die Gl.:

              [mm] $2-\bruch{500}{a^2}=0$ [/mm]

FRED

>  leider bin ich irgendwie nicht in der Lage davon die
> Nullstelle zu berechnen
>  danke;-)


Bezug
                                                
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Extremwertaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:28 Mo 19.09.2011
Autor: michi25

1) ich verstehe nicht ganz wieso die Ableitung dann [mm] y'=2-\bruch{500}{a^2} [/mm] ist
2) dann müsste ja für a = 10 [mm] \wurzel{5} [/mm] rauskommen


Dann nochmal zur anderen Aufgabe
Aufgabe 2
2)Eine 400m Laufbahn in einem Stadion besteht aus zwei parallelen Strecken und zwei angesetzten Halbkreisen.Für welchen Durchmesser der Halbkreise wird die rechteckige Spielfläche innerhalb der Laufbahn maximal?


wir müssen ja herausfinden mit welchem Durchmesser das Rechteck am größten ist.
400(Umfang der
gleiches Problem wie oben .....2 Variablen
Also einfach verbessern oder Tipp geben wie ich weiter komme
Schon mal danke im vorraus

Bezug
                                                        
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Extremwertaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:32 Mo 19.09.2011
Autor: abakus


> 1) ich verstehe nicht ganz wieso die Ableitung dann
> [mm]y'=2-\bruch{500}{a^2}[/mm] ist

Hallo,
die Ableitung von [mm] a^{-1} [/mm] nach a ist [mm] (-1)*a^{-2}. [/mm]
Gruß Abakus

>  2) dann müsste ja für a = 10 [mm]\wurzel{5}[/mm] rauskommen
>  
>
> Dann nochmal zur anderen Aufgabe
>  Aufgabe 2
>  2)Eine 400m Laufbahn in einem Stadion besteht aus zwei
> parallelen Strecken und zwei angesetzten Halbkreisen.Für
> welchen Durchmesser der Halbkreise wird die rechteckige
> Spielfläche innerhalb der Laufbahn maximal?
>  
>
> wir müssen ja herausfinden mit welchem Durchmesser das
> Rechteck am größten ist.
> 400(Umfang der
> gleiches Problem wie oben .....2 Variablen
> Also einfach verbessern oder Tipp geben wie ich weiter
> komme
> Schon mal danke im vorraus  


Bezug
                                                                
Bezug
Extremwertaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:35 Mo 19.09.2011
Autor: michi25

Aufgabe
Aufgabe 2
2)Eine 400m Laufbahn in einem Stadion besteht aus zwei parallelen Strecken und zwei angesetzten Halbkreisen.Für welchen Durchmesser der Halbkreise wird die rechteckige Spielfläche innerhalb der Laufbahn maximal?

Achso ja klar verstanden danke ;-)

Das Ergebnis für Aufgabe 1 ist dann ja [mm] a=5\wurzel{10} [/mm] und [mm] b=10\wurzel{10} [/mm]

Dann noch zu nr2
wir müssen ja herausfinden mit welchem Durchmesser das Rechteck am größten ist.
400(Umfang der
gleiches Problem wie oben .....2 Variablen
Also einfach verbessern oder Tipp geben wie ich weiter komme
Schon mal danke im vorraus
MfG Michael

Bezug
                                                                        
Bezug
Extremwertaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:59 Mo 19.09.2011
Autor: Steffi21

Hallo, zunächst eine Skizze

[Dateianhang nicht öffentlich]

dein Rechteck hat die Fläche 2r*a mit [mm] \bruch{u}{2}+a+\bruch{u}{2}+a=400m [/mm]


Steffi

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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