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Extremwertaufgabe rechtwinkliges Dreieck

Schüler Gymnasium, 11. Klassenstufe

Tags: Analysis, Dreieck, Extremwertaufgabe, maximaler flächeninhalt, Rechtwinkliges Dreieck

 
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Keira

Keira

22:30 Uhr, 20.01.2010

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Hallo allesamt!

Die Problem-Aufgabe lautet folgendermaßen:
Gegeben ist die Gerade mit der Gleichung f(x)= ax-a², 0<a<6, die mit der x-Achse unter der GEraden x=6 ein Dreieck begrenzt.
Für welches a hat dieses Dreieck den größten Flächeninhalt?

Ich habe als Zielfunktion also zuerst die Formel für den Flächeninhalt im Dreick angegeben: A=12gh
Aber was ist die Nebenbedingung??

Erst dachte ich, man könnte mit Phytagoras weitermachen... unsere Mathelehrerin meinte aber auch schon gleich, dass ginge nicht. Also bin ich absolut RATLOS!

Ich setze meine Hoffnung in euch :-)

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Trigonometrie (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
kalli

kalli

22:34 Uhr, 20.01.2010

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f(x) ist eine quadratische Funktion, also keine Gerade. Damit ist die Aufgabe aus meiner Sicht so nicht lösbar. Vielleicht hast Du die Aufgabe auch falsch abgeschrieben.
Keira

Keira

13:36 Uhr, 21.01.2010

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Oh, stimmt!
Na klasse, gleich bei meiner ersten Frage hier mache ich schon Fehler... wie soll das bloß weitergehen? :-)
Ich habe statt f(x)= ax-a² f(x)= ax-x² abgeschrieben, das war falsch.
Tut mir leid!
Hat jemand dafür eine Idee?

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BjBot

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14:15 Uhr, 21.01.2010

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A(a)=0,5*(6-xn)*f(6) wobei xn=a die Nullstelle der Geradenschar ist

A(a)=0,5*(6-a)*(6a-a²)=0,5(a³-12a²+36a)

A'(a)=0,5(3a²-24a+36) mit A'(a)=0 <=> a²-8a+12=0 <=> (a-2)(a-6)=0 <=> a=2 oder [a=6]

A''(a)=0,5(6a-24) mit A''(2)=-6<0 ---> HP

Damit hat das Dreieck für a=2 den größten Flächeninhalt.


Keira

Keira

14:26 Uhr, 21.01.2010

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Hallo BjBot!
Erstmal vielen Dank für deine Hilfe!
Den Anfang verstehe ich, ist je eigentlich nur einsetzten in die Flächeninhaltsformel des Dreiecks.
A'(a)=0,5(3a²-24a+36) verstehe ich noch

ABER:
mit A'(a)=0 a²-8a+12=0 wie kommst du darauf?
(a-2)(a-6)=0a=2 oder [a=6]

Und warum nehme ich hier A''?
A''(a)=0,5(6a-24) mit A''(2)=-6<0-- HP

Eine letzte Frage noch dazu:
Wäre meine Nebenbedingung dann:
A'(a)=0,5 (6-a)(6a-a²) ???

Antwort
BjBot

BjBot aktiv_icon

14:33 Uhr, 21.01.2010

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Achso hattet ihr noch keine Ableitungen ?

Das ist ja eine Extremwertaufgabe wo man gucken muss wo ein Extremwert vorliegt.
Also brauche ich ja die Nullstellen der 1. ABleitung und die 2. Ableitung um zu prüfen ob an der Extremstelle auch wirklich ein Hochpunkt vorliegt.
Die Nebenbedigungen sind einfach g=6-a und h=f(6)=6a-a²

Frage beantwortet
Keira

Keira

15:20 Uhr, 21.01.2010

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Alles klar!
Ihr seid meine Mahte-Retter! :-)
Vielen Dank, ich wette das kommt gut an morgen!
Ach und BjBot: Wir hatten Ableitungsfunktionen... ich war mir nur nicht ganz im Klaren, dass ich noch wegen dem HP gucken muss.

ALso nochmals: DANKE