Wie löse ich diese Extremwertaufgabe?

1 Antwort

Aus

 ergibt sich

 Den Ausdruck auf der rechten Seite setzt du nun für h in die Flächenformel ein. Du erhältst für die Fläche einen Ausdruck, in dem nur noch r als Variable vorkommt. (U ist als konstant anzusehen, das ergibt sich aus der Formulierung "bei gegebenem Umfang U" der Aufgabenstellung). Du kannst jetzt also nach r ableiten, um das Maximum des Flächeninhalts zu bestimmen.

Der erfahrene Rechenkünstler rechnet sogar noch kürzer, weil er sieht, dass es genügt, die Umfangsformel nach 2*h umzustellen:

 was in den Flächenformel eingesetzt werden kann, da in der Flächenformel ja auch 2*h steht.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium der Mathematik

User130406 
Fragesteller
 17.03.2024, 23:01

So weit war ich tatsächlich auch schon gekommen, aber beim Einsetzen hatte ich dann nicht nur r als Variable, sondern auch U. Kann ich die Variable U dann quasi weglassen oder habe ich beim Einsetzen für 2*h einen Fehler gemacht, denn es soll ja nur noch r als Variable vorkommen.

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Halbrecht  17.03.2024, 23:11
@User130406

natürlich hast du U als Variable . Aber ohne dass die U konkret als Zahl gegeben ist , kommt man auch nicht zu der Lösung -U/(-pi - 4) = r

Es sei denn , genau das ist gewünscht ( Allgemein durchrechnen , weder r noch h noch U sind bekannt , trotzdem gibt es Formel für die Lösung

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BorisG2011  17.03.2024, 23:12
@User130406

U bleibt nach der Ersetzung von h in der Formel stehen, ist aber als konstanter Wert zu betrachten. Daher ist r die einzige in der Flächenformel verbliebene Variable und nach der kannst du ableiten.

Die Ableitung von U*r^2 nach r ist dann natürlich U*2*r, ganz entsprechend wie die Ableitung von 4*r^2 nach r eben 4*2*r ist. Wie schon gesagt: "Gegebener Umfang" bedeutet, dass ein Wert vorgegeben ist. Dass du für U keine Zahlenwert hast, ändert nichts daran, dass U konstant ist.

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