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komplexere Extremwertprobleme

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Analysis, Extremwertaufgaben, Textaufgabe, Zylinder

 
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shaneila

shaneila aktiv_icon

14:51 Uhr, 16.09.2007

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Kann jemand die folgende Aufgabe lösen (meine Ergebnisse sind ziemlich merkwürdig):



a) Es sollen zylindrische Dosen mit dem Volumen V hergestellt werden. Wie sind der Radius r und die Höhe h zu wählen, damit die gesamte Nahtlinie aus Mantellinie, Deckel- und Bodenrand minimal wird?



b)Wie müssen r und h gewählt werden, wenn die zylinderförmige Dose ohne Deckel hergestellt wird und die Oberfläche möglichst klein werden soll?
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Zylinder (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Sams83

Sams83 aktiv_icon

18:56 Uhr, 16.09.2007

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zu a) Es sollen zylindrische Dosen mit dem Volumen V hergestellt werden. Wie sind der Radius r und die Höhe h zu wählen, damit die gesamte Nahtlinie aus Mantellinie, Deckel- und Bodenrand minimal wird?



Nahtlinie: d = h + 2*2*pi*r



Volumen V = pi*r²*h -> h = V/(pir²)



-> d = V/(pir²) + 4+pi*r

d' = -2V/(pir³) + 4*pi = 0



4*pi²*r³ = 2V



r = dritte Wurzel(V/(2pi²))

h = V/(pir²) = V/(pi*(V/2pi²)^(2/3))

= V^(1/3)*pi^(1/3)*2^(2/3)

= dritte Wurzel(V*pi*4)



-> Verhältnis h/r = dritte Wurzel(V*pi*4/(V/(2pi²)) = dritte Wurzel(pi/2)
shaneila

shaneila aktiv_icon

20:02 Uhr, 16.09.2007

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danke, ich hab die gleichen ergebnisse für r und h, fand das aber sehr merkwürdig, dass da was mit "dritte wurzel" raukommt. ;)



liebe grüße,

svenja
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Sams83

Sams83 aktiv_icon

20:12 Uhr, 16.09.2007

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Na, so seltsam ist das nicht, wenn du mal die Einheiten anguckst, hat ein Volumen die Einheit cm³ oder m³ oder mm³ oder...

Eine Länge hingegen hat die Einheit cm oder m oder mm oder..., insofern darf das Volumen nur in der dritten Wurzel vorkommen, ansonsten würden die Einheiten nicht passen!
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