Woher kommt die vier bei dieser Extremwertaufgabe?

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Wenn Du das ganze skizzierst, dann geht die Grundseite des Rechtecks von der y-Achse u-Einheiten nach rechts und u-Einheiten nach links, d. h. die gesamte Grundseite auf der x-Achse hat die Länge 2u. Zusammen mit der anderen waagerechten Seite des Rechtecks erhältst Du dann 2 * 2u = 4u, plus 2*f(u) für die beiden senkrechten Seiten des Rechtecks.

ein mögliches Rechteck

Bild zum Beitrag

hier ist von 0 bis ca 3.5 die Strecke u lang . Umfang für das GANZE Rechteck daher 2u+2u+2*f(u)

Aber man kann auch nur die eine Hälfte nehmen ( wegen der Symmetrie )

U = 2u + f(u)
U = 2u + 6 - 0.25u²
ableiten und gleich Null
U'(u) = 0 = 2 - 0.5u ...............wird Null bei u = 4
wegen U''(u) = -0.5 gilt für U''(4) eben -0.5 , daher Max bei 4

nun kann man mit 4 * 4 + 2 * ( 6 - 0.25*4*4 ) = 16 + 12 - 8 = 20 den max U bestimmen

 - (rechnen, Funktion, Gleichungen)