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komplexe extremwertaufgabe

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Extremwertaufgabe

 
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elona

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13:09 Uhr, 21.11.2010

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Guten Tag, liebe Expertinnen und Experten.

Ich bin in der 12. Klasse, es geht um den Grundkurs Mathematik.
Jetzt gerade sind wir bei komplexeren Extremwertproblemen angelangt, und es gilt folgende Aufgabe zu lösen:

Bei einer rechteckigen Glasplatte ist eine Ecke abgebrochen. Aus dem Rest soll eine rechteckige Scheibe mit möglichst großem Inhalt herausgeschnitten werden.

Aufgabe:

a) Wie ist der Punkt P zu wählen?
b) Aus dem Rest soll wiederum eine rechteckige Scheibe herausgeschnitten werden. Wie groß kann diese höchstens werden?

Dazu hat man einige Randinformationen:

Die Platte ist 80 cm breit, 60 cm lang und die obere linke Ecke fehlt. Weiterhin ist angegeben, das die Länge der Platte auf der linken Seite von der linken unteren Ecke bis zur abgebrochenen Ecke 30 cm beträgt, die Länge der oberen Seite von der rechten oberen Ecke bis zur linken oberen abgebrochenen Ecke beträgt 60 cm.

Daraus ergibt sich:

1. Aus der Glasplatte soll ein möglichst großes Rechteck geschnitten werden, also muss der Term ab sein.

2. Die Bedingung dafür ist, dass der gesuchte Punkt auf der gebrochenen Linie liegt, diese kann außerdem als Funktion dargestellt werden.

Die Funktion hierfür ist: 1,5x+30 (Bedingung für die y-Achse)

Wir wissen, das die rechte untere Seite 80-x sein muss (die Bedingung für die x-Achse)

3. Daraus ergibt sich, das die Zielfunktion A=(1,5x+30)(80-x) oder auch A=-1,5x2+90x+2400 ist.

und nun? bzw ist es soweit richtig?

Danke bereits im Vorraus

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Shipwater

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13:29 Uhr, 21.11.2010

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Hallo,

das sieht alles bisher sehr gut aus. Du musst jetzt das Maximum deiner Zielfunktion im Intervall [0;20] finden. Die Beachtung des Intervalls ist hier sehr wichtig.

Gruß Shipwater
elona

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13:42 Uhr, 21.11.2010

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Also dann...



A'=-3x+90

notw.Bed.:

0=-3x+90

x=30- Kandidat

hinr.Bed.:

A''(30)=-3<0- Hochpunkt

A(30)=3750 HP bei (30-3750)- richtig?
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Shipwater

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13:46 Uhr, 21.11.2010

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Ich habe extra versucht klar zu machen, dass du auf das Intervall achten musst. Dieses ist [0;20] also kannst du die Lösung xE=30 aus dem Fenster schmeißen!
elona

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13:50 Uhr, 21.11.2010

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srry stimmt aber bei der notwendeigen bedi komm ich sonst nicht weiter, wie kann ich denn anders vorgehen?
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Shipwater

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13:57 Uhr, 21.11.2010

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Da es im Intervall [0;20] keine Extremstelle gibt muss einer der Randpunkte der gesuchte Punkt sein. Also berechne nun A(0) und A(20) und entscheide dann welches größer ist.
elona

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14:04 Uhr, 21.11.2010

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OK

A(0)=2400
A(20)=3600
Richtig? und wie muss ich weiter vorgehen =)?
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Shipwater

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14:07 Uhr, 21.11.2010

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Entweder ist x=0 mit A(0)=2400 die gesuchte Stelle oder x=20 mit A(20)=3600. Das solltest du jetzt aber alleine herausfinden können.

Gruß Shipwater
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