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Extremwertproblem: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:57 Sa 28.02.2009
Autor: xaidoos

Aufgabe
Ein Rechteck hat den Umfang 12 cm. Bei welchen Seitenlängen ist der Flächeninhalt maximal?

hallo,
ich steig da nicht durch ich bekomm es nicht hin eine Gleichung zu machen :/.
Nach der Gleichung muss man sie ja nur noch ableiten und dann 0 setzen ...
aber wie gehts die Gleichung Rechteck A = a*[(12-2a):2] also [(12-2a):2] = b oder ?

        
Bezug
Extremwertproblem: guter Ansatz bisher
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:02 Sa 28.02.2009
Autor: Loddar

Hallo xaidoos!


> Nach der Gleichung muss man sie ja nur noch ableiten und
> dann 0 setzen ...

[ok]


> aber wie gehts die Gleichung Rechteck A = a*[(12-2a):2]

[ok] Du hast also eine Funktion $A(a) \ = \ ...$ . Fasse diese noch etwas zusammen und löse die Klammer auf.

Dann die ableitung bilden.


Gruß
Loddar


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Extremwertproblem: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:09 Sa 28.02.2009
Autor: xaidoos

A(a) = a*[(12-2a):2] = a*(6-a) = 6a-a²
A'(a) = 6-2a
6-2a = 0
dann ist x (a) = 3 seh ich das so richtig ?
d.h. [12 - 3*2]:2 = y (b)  y ( b) = 3
also ist der maximale Flächeninhalt 9cm² bei den Seitenlängen von 3cm  

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Bezug
Extremwertproblem: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:14 Sa 28.02.2009
Autor: xPae


>  A(a) = a*[(12-2a):2] = a*(6-a) = 6a-a²
> A'(a) = 6-2a
> 6-2a = 0
> dann ist x (a) = 3 seh ich das so richtig ?
> d.h. [12 - 3*2]:2 = y (b)  y ( b) = 3
> also ist der maximale Flächeninhalt 9cm² bei den
> Seitenlängen von 3cm  

sehr richtig,

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Extremwertproblem: Weitere Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:21 Sa 28.02.2009
Autor: xaidoos

Aufgabe
Ein Rechteck hat den Flächeninhalt 10 cm. Bei welchen Seitenlängen ist der Umfang minimal?

bekomme die Gleichung nciht hin :/

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Bezug
Extremwertproblem: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:27 Sa 28.02.2009
Autor: xPae

Hallo,
> Ein Rechteck hat den Flächeninhalt 10 cm²   hoffe das steht da ;). Bei welchen
> Seitenlängen ist der Umfang minimal?
>  bekomme die Gleichung nciht hin :/  

Die Hauptbedingung ist der Umpfang:

U=2a+2b
A=a*b -> [mm] b=\bruch{A}{a} [/mm]

[mm] U=2a+2*(\bruch{A}{a}) [/mm]

A  einsetzten, ableiten, null setzten , a erhalten überprüfung ob es ein Minimum ist -> 2te Ableitung bilden, fertig,
beachte dass du auch schreiben kannst:
[mm] U=2a+2*(A*a^{-1}) [/mm]

klappt es?


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Extremwertproblem: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:47 Sa 28.02.2009
Autor: xaidoos

U = 2a+2*(10*a^-1)
U= 2a+20a^-1
U'= 2-20a^-2
0 = 2-20a^-2

x = 3.16227766
y = 10 : 3.16227766
Somit ist mit 3.16227766 der minimalste Umfang....
überprüfen mit der 2. Ableitung
U'' = -40a^-3   0>-40a^-3 somit ist es ein Tiefpunkt :)
richtig ?

Bezug
                                
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Extremwertproblem: richtig ?
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:51 Sa 28.02.2009
Autor: xaidoos

U = 2a+2*(10*a^-1)
U= 2a+20a^-1
U'= 2-20a^-2
0 = 2-20a^-2

x = 3.16227766
y = 10 : 3.16227766
Somit ist mit 3.16227766 der minimalste Umfang....
überprüfen mit der 2. Ableitung
U'' = -40a^-3   0>-40a^-3 somit ist es ein Tiefpunkt :)
richtig ?

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Extremwertproblem: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:59 Sa 28.02.2009
Autor: leduart

Hallo
Nur kurzer Hinweis: |wurzel10 ist nicht der Umfang, sondern nur eine Seite a. also U=4a
gruss leduart

Bezug
                                
Bezug
Extremwertproblem: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:55 Sa 28.02.2009
Autor: xPae


> U = 2a+2*(10*a^-1)
>  U= 2a+20a^-1
> U'= 2-20a^-2
>  0 = 2-20a^-2

ja richtig.

>  
> x = 3.16227766    

bleibe hier bei [mm] \wurzel{10}=a [/mm]


> y = 10 : 3.16227766

[mm] b=\bruch{10}{\wurzel{10}} [/mm]

ja also für a und b, die Werte, die hier obebne jetzt stehen.
Den gesamten Umfang kannst du natürlich auch noch errechnen:

U=2* [mm] \wurzel{10} [/mm] + [mm] \bruch{20}{\wurzel{10}} [/mm]

bleibe am besten bei dem "Wurzelausdruck" so ist das ergebnis genau!


>  Somit ist mit 3.16227766 der minimalste Umfang....
> überprüfen mit der 2. Ableitung
>  U'' = -40a^-3   0>-40a^-3 somit ist es ein Tiefpunkt :)

Das Minus ist falsch! -2*(-20) = +40 sonst richtig.
Trotzdem:
Allein hieraus folgt noch nicht, dass es ein Tiefpunkt ist, denn [mm] a^{3} [/mm] kann auch was negatives rauskommen. ( musst natürlich a noch einsetzten ;) )

erst aus U''=  [mm] (-2)*(-20)*a^{-3} [/mm] = [mm] \bruch{40}{a^{3}} [/mm] mit [mm] a=\wurzel{10} [/mm]     folgt ein positiver Wert nämlich:

[mm] \bruch{40}{\wurzel{10} ^{3}} [/mm] folgt ein Minimum,

sonst sehr gut ;)

>  richtig ?


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Extremwertproblem: Anmerkung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:58 Sa 28.02.2009
Autor: Loddar

Hallo xPae, hallo xaidoos!


>  [mm]b=\bruch{10}{\wurzel{10}}[/mm]

Und das ist dasselbe wie [mm] $\wurzel{10}$ [/mm] . Dann sieht man auch, dass beide Seiten gleichlang sind, und dass es sich um ein Quadrat handelt!


Gruß
Loddar


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Bezug
Extremwertproblem: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:01 Sa 28.02.2009
Autor: xPae

stimmt ;)

danke! Den Zusammenhang hab ich leider übersehen ^^


Gruß

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