Extremwertaufgabe

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Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »
Extremwertaufgabe
Aus einem rechteckigen Papier mit den Seitenlängen 40 und 25 wird eine Kiste ohne Deckel gebastelt, indem man an jeder Ecke ein Viereck ausschneidet und die Seitenflächen nach oben biegt. Das Volumen soll so groß wie möglich sein. Wie groß muss der Flächeninhalt und die Höhe sein?

Extembedingung:
V = A * h
V = (40 - x) (25 -x) * h

Aber wie bekommt man die Nebenbedingung?
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Extremwertaufgabe
Eigentlich gibt es keine Nebenbedingung. Die Frage ist doch, was x bzw. h sind? Und vor allem: wird da nicht ein Quadrat an jeder Ecke ausgeschnitten?
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

Ja, deswegen ja (40 - x) (25 -x).
Aber man braucht ja noch i-wie eine Bedingung, damit man h und x rausbekommt
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Und warum schreibst du h? h ist doch gleich x.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

V = (40 - x) (25 -x) * x ?
Aber dann fehlt immer noch was oder?
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Nöö. Jetzt mußt du nur noch das ganze mal sauber überdenken. Du schneidest an jeder Ecke ein Quadrat mit der Kantenlänge x aus. Wie groß sind dann Länge und Breite der Kiste, die man aus dem Papier falten kann?
 
 
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Es werden Quadrae ausgeschnitten. Sonst kann man die "Kiste" in den Müll schmeißen... Also ist h = x.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

(40 - 2x) (25 -2x) ?
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Ersetze das Fragezeichen durch ein x. Augenzwinkern Dann haste deine Volumenformel.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

V = (40 - 2x) (25 -2x) * x
V = (1000 - 80x - 50x + 4x²) * x
v= 1000x - 80x² - 50x² + 4x³
V = 4x³ - 130x² + 100x


V(x) = 4x³ - 130x² + 100x
v'(x) = 12x² - 260x + 100


0 = 12x² - 260x + 100 | -100
-100 = 12x² - 260x | : 12
-8 1/3 = x² - 21 2/3x | qu E
109,03 = (x - 10 5/6)² | wurzel

10, 44 = x - 10 5/6 | + 10 5/6
21,27 = x

-10,44 = x - 10 5/6 | + 10 5/6
0,39 = x


Stimmt das bis dahin?
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Warum hast du aus 1000 plötzlich 100 gemacht?
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

Oh ne 0 vergessen...

V = (40 - 2x) (25 -2x) * x
V = (1000 - 80x - 50x + 4x²) * x
v= 1000x - 80x² - 50x² + 4x³
V = 4x³ - 130x² + 1000x


V(x) = 4x³ - 130x² + 1000x
v'(x) = 12x² - 260x + 1000


0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
-83 1/3 = x² - 21 2/3x | qu E
-72,5 = (x - 10 5/6)² | wurzel

Geht ja dann nicht...
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Sweety912
-83 1/3 = x² - 21 2/3x | qu E
-72,5 = (x - 10 5/6)²


ist falsch
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
-83 1/3 = x² - 21 2/3x | qu E
-83 1/2 + 10 5/6² = (x - 10 5/6)² | wurzel

bei mir kommt aber immers gleiche raus...
Rare676 Auf diesen Beitrag antworten »

Wie wärs denn mal mit einer Lösungformel für Quadratische Gleichungen. Z.B. pq-Formel, Mitternachtsformel...
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Sweety912
0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
-83 1/3 = x² - 21 2/3x | qu E
-83 1/2 + 10 5/6² = (x - 10 5/6)²


Das ist doch richtig. Beachte aber, dass links eigentlich steht:

-83 1/2 + (10 5/6)²

Ich würde an deiner Stelle diese gemischten Brüche vermeiden.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

mit der pq formel bekomm ich für x auch 2 lösungen raus die nicht sein können... gib das i-wie immer falsch innen TR ein. deshalb rechne ichs auch sonst immer mit qu. E
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Das ist auch besser so mit q.E. Aber man sollte sie auch durchführen können.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
-83 1/3 = x² - 21 2/3x | qu E
-83 1/2 + 10 5/6² = (x - 10 5/6)²
33, 86 = (x - 10 5/6)² | wurzel

5,82 = x - 10 5/6
x = 16,65

- 5,82 = x - 10 5/6
x = 5,01
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Sweety912
0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
-83 1/3 = x² - 21 2/3x | qu E
-83 1/2 + 10 5/6² = (x - 10 5/6)²


Hier ist noch ein Fehler. Es muss -83 1/3 sein. Außerdem solltest du mit ECHTEN Brüchen arbeiten und nicht mit Dezimalbrüchen.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

12x² - 260x + 1000= 0| :12
x² - 21,67x + 81,33= 0 | - 81,33
x² - 21,67x = - 81,33 | qu E
( x- 10,835)² = 198,73

so?
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Ich helfe dir erst weiter, wenn du mit ordentlichen Brüchen arbeitest. Diese dezimalbrüche sind Rundungen und verfälschen das Ergebnis.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

was sollen denn echte brüche sein?
beim TR kommt das als bruch raus

0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
-83 1/3 = x² - 21 2/3x | qu E
-83 1/2 + 10 5/6² = (x - 10 5/6)²
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »



Letzteres ist ein echter Bruch. Verwende nur solche. Damit lässt sich besser rechnen. Du wirst es sehen.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
250/ 3 = x² - 65/3x | qu E
7225/36= (x - 65/6)² | wurzel

85/6 = x - 65/6 | + 65/6
25 = x
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Sweety912
250/ 3 = x² - 65/3x | qu E
7225/36= (x - 65/6)²


Das ist wieder falsch. Konzentrier dich doch mal ein bisschen, bitte.

EDIT: Wenigstens benutzt du jetzt echte Brüche. Danke.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
-250/ 3 = x² - 65/3x | qu E
34,02 = (x- 65/3)²
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Sweety912
0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
-250/ 3 = x² - 65/3x | qu E
34,02 = (x- 65/3)²


Ich bitte dich zum letzten mal darum, KEINE DEZIMALBRÜCHE zu verwenden.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

0 = 12x² - 260x + 1000 | -1000
-1000 = 12x² - 260x | : 12
-250/ 3 = x² - 65/3x | qu E
(-250/3) + (65/6)² = (x-65/6)²
und da kommt wieder 34,02 raus

und der TR macht nur die 34,02 auch wenn ich auf die 2nd taste drück
Leopold Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Sweety912
und der TR macht nur die 34,02 auch wenn ich auf die 2nd taste drück


Ein übler Geselle ...
Wenn du nicht mit gerundeten Werten rechnen willst, mußt du halt Teile der Rechnung "von Hand" rechnen. Zum Beispiel ist 65²=4225 und 6²=36.

Nachfrage: Was hast du denn für einen Taschenrechner?
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

von Texas Instruments 30 ECO RS
Mir ists eig egal ob da Brüche oder Dezimalzahlen stehn...

Bekomm mit Klammern 34,02 (1701/50?) raus und ohne 200,69 ( 7225/36)
Leopold Auf diesen Beitrag antworten »

Nein, falsch gerundet. Es ergibt sich rund 34,03.
Durch das Runden merkst du allerdings nicht, daß das Ergebnis in Wirklichkeit eine wunderhübsche Quadrat-Bruchzahl ist. Tip: Nimm diese Zahl einmal mit 36 mal. Was folgerst du?
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Sweety912
Mir ists eig egal ob da Brüche oder Dezimalzahlen stehn...


Mir aber nicht. Es hat noch keinem geschadet, ein wenig zu rechnen. Leg also einfach mal den Taschenrechner weg. Ich habe die Aufgabe auch ohne einen TR gelöst bekommen.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

(- 250/3) + 4225/36 = 1225/36
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

Das sieht doch ganz gut aus. Sowohl Zähler als auch Nenner sind nun Quadratzahlen.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

x1= 50/3
x2 = 5
Leopold Auf diesen Beitrag antworten »

Aber nur eine der beiden Lösungen liegt im Definitionsbereich der Funktion. Den hast du bisher noch gar nicht bestimmt!
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

Ja, die 5 stimmt..

In der 2.Ableitung eingesetzt und dann geguckt, was ein TP und HP ist.
5 ist dann die maximale Höhe.
WebFritzi Auf diesen Beitrag antworten »

So ist es. Das war auch vorher klar, da nur die 5 im Definitionsbereich liegt, wie Leopold schon bemerkt hatte.
Sweety912 Auf diesen Beitrag antworten »

Ok. DANKESCHÖN smile
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