Frage von 407209, 50

Extremalprobleme - Textaufgabe?

Könntet ihr mir vielleicht helfen wie ich bei dieser aufgabe vorgehen muss? Danke im Voraus

Antwort
von Schilduin, 23

Du sollst V(h)=2m*b*h/2 maximieren. Schreibe dazu b in Abhängigkeit von h mit dem Satz des Pythagoras, setze das in die Gleichung ein, und berechne das Maximum (Nullstellen der ersten Ableitung berechnen, mit der 2. Ableitung überprüfen ob es ein Maximum, Minimum oder Sattelpunkt ist)

Expertenantwort
von fjf100, Community-Experte für Mathe, 15

Die Vorderfläche teilst du in 2 "rechtwinklige Dreiecke" auf.

Fläche des rechtwinkligen Dreiecks ist A=1/2 *a * b die maximale Fläche leigt bei Amax=1/4 *c^2 

Die Winkel sind dann Alpha (a)=45° und Beta (b)= 45° gamma (g)090°

Herleitung A= 1/2 *a*b sin(a)=Gk/Hy=b/c und cos(a)=Ak/Hy=a/c

eingesetzt A=1/2 * c * sin(a) * c*cos(a)=1/2 * c^2 * sin(a) * cos(a)

siehe Mathe-Formelbuch "trigonometrische Funktionen"

sin(a) * cos(b)=1/2 * (sin(a -b) + sin(a +b) mit a=b

sin(a) *cos(a)=1/2 * sin(2 *a)

sin(x) extrema bei x=pi/2 + k * pi  mit k=0,1,2,3,...K=0

x=2* a= pi/2 ergibt a=pi/4= 45°

2 *pi/360°=0,01745.. rad/°  ergibt pi/4 * 0,01745.=45°

Ergebnis : "rechrwinkliges Dreieck" maximale Fläche Amax=1/4 *c^2 und

Alpha (a)=45° und Beta (b)=45°

Bei deiner Aufgabe c= 1 m sin(a)=Gk/Hy=h/c ergibt 

h=sin(45°) *1m=0,707 m

Antwort
von Kito101, 14

HB: V = 1/2 * b * h * l

NB: 4 = (1+1+b) · l 
NB: 1 = h²+(b/2)² 

V(b) = 1/2*b*Wurzel(1-1/4b^2)*(4/(2+b))



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