Matheaufgabe/jjjjkj?

1 Antwort

Du hast ein Rechteck mit den Seitenlängen a und b. Zaun benötigst du 2·a+b=200m und der Flächeninhalt ist a·b und der soll maximiert werden.

Die erste Bedingung stellst du um zu b=200m-2·a und setzt das in die Flächeninhaltsformel ein. Ergibt: a·(200m-2·a). Diesen Wert sollst du maximieren. Das ist offensichtlich ein quadratischer Ausdruck bezüglich a. Also musst du das Maximum einer quadratischen Funktion bestimmen.

Schnurzl42  17.02.2019, 09:09

Mit quadratischer Ergänzung erhältst du: 200m·a - 2·a² = 5000m² - 2·(a-50m)²

Der zweite Ausdruck wird am größten, wenn (a-50m)² am kleinsten ist. Das ist offensichtlich für a=50m der Fall. In diesem Falle beträgt die Fläche 5000m², was die maximal erreichbare Fläche ist. Die optimale Seitenlänge b ist dann 100m.

1
Schnurzl42  17.02.2019, 17:41

Übrigens, wenn man bei 4 Pflöcken und 200m Zaun bleibt, dann kann man mit einem Trapez noch mehr Fläche, nämlich etwas mehr als 5773m² einzäunen. Die Koordinaten der Eckpunkte des optimalen Vierecks sind 100m·{(-2/3,0), (-1/3,1/√3), (1/3,1/√3), (2/3,0)}.

0
Schnurzl42  17.02.2019, 18:08
@Schnurzl42

Das entspricht übrigens gerade einem halben regelmäßigen Sechseck mit der Seitenlänge 200m/3.

0