Produkt soll möglichst groß sein

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matheflop Auf diesen Beitrag antworten »
Produkt soll möglichst groß sein
Hey, tut mir leid für den ungenauen Threadtitel aber etwas anderes wusste ich nicht auf Anhieb.
Mal vorweg, heute gab es die Klausuren zurück, ich habe eine 5.

Die neue Aufgabe die ich aufbekommen habe lautet wie folgt:

Zitat:
a) Zerlegen sie die Zahl 12 so in zwei Summanden, dass ihr Produkt möglichst groß (die Summe ihrer Quadrate möglichst klein) wird.
b) Welche beiden reelen Zahlen mit der Differenz 1 (2; d) haben das kleinste Produkt?
c) Wie klein kann die Summe aus einer positiven Zahl mit einem Kehrwert werden?


Mein Anfang:

Meine zwei Zahlen heißen x und y.
x+y=12 | y=12-x
x*y=maximal

Wie geht es nun weiter?
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Produkt soll möglichst groß sein
Zitat:
Meine zwei Zahlen heißen x und y.
x+y=12 | y=12-x
x*y=maximal


Wenn du nun y=12-x in die unterste Gleichung einsetzt, erhälst du:



Um mal bei deiner Schreibweise zu bleiben. Augenzwinkern Wenn das nun maximal werden soll... dann gibt es ja gewisse Werkzeuge, um Maxima zu bestimmen. Stichwort Ableitung und so... Augenzwinkern Also nehmen wir uns die Hilfsfunktion



Den Rest schaffst du nun. smile 75% der Vorarbeit hast du ja schon geleistet.
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Okay also dann mache ich mal weiter
f(x)=x*(12-x)
f(x)=12x-x
f(x)=11x
f'(x)=11

richtig?
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von matheflop
Okay also dann mache ich mal weiter
f(x)=x*(12-x)
f(x)=12x-x

Dieser Schritt stimmt nicht. Nochmal Distributivgesetz nachgucken!

matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Mh...
x*12 + x*-x
12x + -x²
f'(x)=12-x

verwirrt
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Immer noch nicht ganz richtig.

Die Ableitung von x² ist nicht x, sondern... ?
 
 
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Stimmt.. Big Laugh

12x-x²
f'(x)=12-2x
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Jup. Weiter geht's. smile
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Okay dann mache ich mal auf gut Glück weiter:
f'(x)=12-2x
Weil wir x rausfinden wollen setze ich f'(x) = 0
f'(x)=12-2x = 0 /+2x
f'(x)=12 = 2x /:2
f'(x)=6=x

Somit haben wir:
y=12-x
y=12-6
y=6

x=12-y
x=12-6
x=6

richtig?
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

x=6 und y=6 ist auf jeden Fall richtig, ja. Freude

Allerdings ein bisschen aufpassen, wie du das aufschreibst. Sowas:

Zitat:
Original von matheflop
f'(x)=12-2x = 0 /+2x
f'(x)=12 = 2x /:2
f'(x)=6=x

ist nicht so schön. f'(x)=6=x zum Beispiel ist ja Unsinn. Wir haben f'(x)=0 gesetzt und erhalten, dass das für x=6 stimmt. Dann kann man aber nicht f'(x)=6=x schreiben. Das ist ja irgendwie unsinnig. Ein bisschen sauberer arbeiten, was das angeht. Es geht mir jetzt wirklich nur um die Schreibweise.
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Okay also dann lasse ich einfach das f(x) dann weg. gut.
b) Welche beiden reelen Zahlen mit der Differenz 1 (2; d) haben das kleinste Produkt?

Was sind reele Zahlen mit der Differenz 1? Was soll mir das in der Klammer sagen?
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Das in der Klammer verstehe ich so, dass das zwei weitere Aufgaben sind. Die erste Aufgabe ist:

Welche beiden reellen Zahlen mit der Differenz 1 haben das kleinste Produkt?

Die anderen Aufgaben sind genau so, nur ersetzt du 1 durch 2 und dann machst du es allgemein für d.

Ansonsten ist diese Aufgabe fast genau so wie die, die wir gerade gemacht haben.
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Okay aber was ist mit der Differenz 1 gemeint, die Differenz zu was?
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Zwei Zahlen x und y, deren Differenz 1 ist, heißt einfach nur

matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Okay ich versuch das mal..
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Mh, okay also:
x-y=1
x=1+y

y*(1+y) = kleinste Produkt?
verwirrt
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Nun sind wir wieder an dem Punkt angekommen, wo man überlegen muss. Schau mal, was wir bei der letzten Aufgabe gemacht haben. Was machen wir nun?
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Ich würde sagen die 1. Ableitung da wieder Extrema. Aber ändert sich nichts am Vorgang wenn die kleinste Summe gefordert ist?
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Vorher brauchten wir einen Hochpunkt, und nun brauchen wir einen Tiefpunkt.

Dein Einwand ist gerechtfertigt (außer, dass wir nicht die kleinste Summe, sondern das kleinste Produkt suchen). An der konkreten Vorgehensweise ändert sich aber hier trotzdem nichts, weil wir nur Funktionen vom Grad 2 haben und es daher sowieso nur höchstens einen Extrempunkt geben kann.

Bei Aufgabe 1 hätten wir eigentlich noch gücken müssen, ob wir für x=6 auch wirklich einen Hochpunkt haben. Aber es gab überhaupt nur einen Extrempunkt (ebenso wie hier nun), daher war das eher unwichtig.

Aber ich vielleicht schreibst du auch bei deiner letzten Aufgabe noch eben dazu, dass bei x=6 auch wirklich ein Hochpunkt vorliegt. Prüfen kann man das ja mit der zweiten Ableitung.
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Mh, verstehe ich jetzt nicht so recht.
Ich habe das jetzt dazu geschrieben aber wie soll ich das prüfen mit der 2. Ableitung?
f'(x)=12-2x
f'(x)=-2
traurig
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Sorry, aber ich kann hier nicht über ein Forum deinen ganzen Schulunterricht ersetzen. Es gibt da diverse Zusammenhänge, schau zum Beispiel hier. Da wirst du dir eben etwas Zeit nehmen müssen, wenn du bisher einiges versäumt hast.
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Mulder
Sorry, aber ich kann hier nicht über ein Forum deinen ganzen Schulunterricht ersetzen. Es gibt da diverse Zusammenhänge, schau zum Beispiel hier. Da wirst du dir eben etwas Zeit nehmen müssen, wenn du bisher einiges versäumt hast.


Das sollst du doch gar nicht.
Aber die Erklärungen sind einfach nicht Anfängerfreundlich:
Zitat:
Aber ich vielleicht schreibst du auch bei deiner letzten Aufgabe noch eben dazu, dass bei x=6 auch wirklich ein Hochpunkt vorliegt. Prüfen kann man das ja mit der zweiten Ableitung.

Da weiß ich doch erstmal gar nicht worum es geht und wieso ich das überhaupt mache.

Und zu Wikipedia, meinst du ehrlich das ist geeignet für Anfänger? Das ist wie wenn ein Englisch-Lehrer einem Grundschüler Shakespeare in die Hand drückt und sagt: "Lern Englisch."
Ich bin euch doch dankbar wenn du mir versuchst zu helfen aber so ein Wikipedia Link animiert mich eher dazu die Hausaufgaben wieder über den Haufen zu werfen und die nächste 5 zu erwarten.
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von matheflop
Das sollst du doch gar nicht.
Aber die Erklärungen sind einfach nicht Anfängerfreundlich:
Zitat:
Aber ich vielleicht schreibst du auch bei deiner letzten Aufgabe noch eben dazu, dass bei x=6 auch wirklich ein Hochpunkt vorliegt. Prüfen kann man das ja mit der zweiten Ableitung.

Da weiß ich doch erstmal gar nicht worum es geht und wieso ich das überhaupt mache.

Die Zusammenhänge zwischen erster und zweiter Ableitung und Hoch- und Tiefpunkten sind mit das erste, was man da lernt. Das lasse ich nicht durchgehen! Ich habe schließlich auch mal Abi gemacht. Das sind deine eigenen Versäumnisse!

Ich versuche nochmal, es kurz zusammen zu fassen. Angenommen, wir haben eine Funktion f(x) und wir haben mittels der ersten Ableitung ermittelt, dass bei ein Extremwert vorliegt.

Wenn nun ist, dann ist bei ein Tiefpunkt, und wenn ist, dann ist bei ein Hochpunkt. So einfach ist das.

Ansonsten lasse ich mich nicht auf Diskussionen über Wikipedia ein. Ich finde die Seiten weitestgehend gut, wenn du sie schlecht findest, na meinetwegen. Wir können mit unserer Freizeit beide besseres anfangen. Auf diese Klugscheißer-Vergleiche reagiere ich schon mal gar nicht. Ich habe auch nur Formeln von Wikipedia für meine Erklärungen kopiert.
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Mulder
Wenn nun ist, dann ist bei ein Tiefpunkt, und wenn ist, dann ist bei ein Hochpunkt. So einfach ist das.


Verstanden.

Zitat:
Auf diese Klugscheißer-Vergleiche reagiere ich schon mal gar nicht.

fröhlich

Also für Aufgabe b) gilt jetzt das gleiche dass ich weitermache mit der 1. Ableitung?
matheflop Auf diesen Beitrag antworten »

Also:
f(x)=y*(1+y)
f(x)=y²+y

f'(x)=y
f'(x)=0
f'(x)=y=0

verwirrt
Mulder Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von matheflop
f(x)=y*(1+y)
f(x)=y²+y

Unsere Variable ist doch nun y, also schreiben wir auch f(y).

Und wie du dann ableitest, müsstest du mir erklären. Deine Ableitung ist vollkommen falsch.
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