Mathe extremalaufgabe rechteck halbkreis ?

Aufgabe 3 - (Mathematik)

3 Antworten

Die Fläche des Rechteckes folgt zu:

A(x) = x*f(x)

mit der Nebenbedingung:     0 < x < 6

Das Maximum von A(x) können wir nun mittels Differentialrechnung finden:

A(x) = 3x - x²/2

A´(x) = 3 - x

A´´(x) = -1 < 0

Notwendige Bedingung für ein lokales Extremum:

A´(x) = 0  --> x = 3

Hinreichendes Kriterium für ein lokales Maximum:

A´´(x = 3) = -1 < 0  ---> Bei x = 3 liegt ein lokales Maximum vor.


Wir überprüfen nun noch die Randwerte:

A(0) = A(6) = 0 < A(3) = 4.5

Somit lautet die maximale Fläche des Rechteckes:  A = 4.5  ; der Eckpunkt liegt dabei bei den Koordinaten:  P_Eck = ( 3 | 1,5 )


Memmsn 
Beitragsersteller
 09.11.2017, 21:06

Wieso ist das

Die nebenbedingung?

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poseidon42  09.11.2017, 22:43
@Memmsn

Da andernfalls der Flächeninhalt beliebig groß werden könnte, da die Seitenlängen nicht beschränkt sind. Die Nebenbedingung ist insofern implizit schon an der Skizze zu sehen.

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Extremwertaufgaben sind immer die gleichen! Die Hautformel/~Gleichung ableiten und Null setzen (Extremwert berechnen)!

gegeben ist U: U=2h + r + pi * r = 20
gesucht ist A_max: A=h * r + pi/2 * r²