extremwertaufgabe sechseckige pyramide

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collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
extremwertaufgabe sechseckige pyramide
Meine Frage:
aus 6 stäben der länge l=4m wird ein gerüst aufgebaut was die form einer 6eckigen pyramide hat. Für welche zelthöhe h ergibt sich das max Volumen?

Meine Ideen:
vllt pythagoras?
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Sollen die Stäbe die Seitenkanten s darstellen?

Und ja, um den Pythagoras wirst du nicht herumkommen. Freude

Welche Ideen hast du dir gemacht?
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
ich brauche noch a um h mit dem pythagoras auszurechnen. aber dann ist die frage, ob bei der berechneten höhe h auch das volumen maximal ist
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Was hast du denn bisher berechnet?

Das Volumen der Sechseckpyramide ist nur von a und h abhängig. Du hast s gegeben, somit kannst du über den Pythagoras (s² = a² + h²) eine der Variaben ersetzen.

Hast du die Volumenformel gegeben? Du ersetzt sinnvollerweise a².


PS:
Du hast dich jetzt zum dritten Mal angemeldet. Deiner früheren Accounst werden gelöscht, man kann nur einen Account haben. Bitte bleibe bei dem jetztigen.
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Volumenformel: V0 1/3 x G x h
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Gut, dann brauchen wir nur noch die Grundfläche.

Sie besteht aus 6 gleichseitigen Dreiecken mit den Seitenlängen a. Ich denke, dass ist klar, oder? Kannst du die Formel der Fläche eines solchen Dreiecks herausbekommen? Es hilft wieder Pythagoras.

smile
 
 
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
soll ich den pythagoras nach h oder nach a auflösen? und wenn ja wie. bin leider echt schwach in mathe
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
und wie bekomme ich a für das berechnen des flächeninhalts der dreiecke heraus?
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Das a berechnest du erst ganz am Ende.

Zuerst musst du eine Formel aufstellen, in der du die Fläche eines gleichseitigen Dreiecks beschreibst.

Beispiel: Bei einem Quadrat wäre es: A = a².

So leicht ist es bei den Dreiecken leider nicht. Wie gesagt, du brauchst den Pythagoras.

Du bist doch in der Oberstufe, oder? Diese Flächenberechnung ist Stoff der 9. Klasse. Das solltest du können. Augenzwinkern
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
fläche für ein gleichseitiges Dreieck: A=(a² x wurzel3)/ 4
Ganzes sechseck: A = 3/2 a² * wurzel3
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Ist richtig. Freude

Und für die Grundfläche unserer Sechseckpyramide brauchen wir 6 solcher Dreicke. Wie lautet also die Grundfläche der Pyramide?
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
der flächeninhalt eine dreiecks x 6
A = 3/2 a² * wurzel3
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Stimmt wieder. Freude

Und wenn wir das in unsere Pyramidenformel einsetzen, haben wir:

Das ist die Hauptbedingung (HB)

Unsere Nebenbedingung (NB) war: s² = a² + h²

s ist gegeben (4m). Kannst du nun nach a² = ..... umformen?

smile
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
16=a²+h² -h²
16-h²=a²
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Genau. Freude

Und diesen Ausdruck setzt du nun in die HB ein, vereinfachst noch ein bisschen und leitest ab. (Wir suchen ja einen Extremwert.)

smile
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
V: ( 3 x (16-h²) * h ) / 2 x wurzel3
jetzt ist die frage: wie vereinfache ich das wegen dem h?
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
sieht es dann so aus?: 48-3h²*h/2 *wurzel3
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
An dieser Stelle wäre es schon gut, wenn du den Formeleditor verwenden würdest.

Zitat:
V= ( 3 x (16-h²) * h ) / 2 x wurzel3
Freude

Zitat:
V = (48-3h²*h)/2 *wurzel3
Das stimmt auch. Freude

Allerdings würde ich die Klammer vor dem Ableiten auflösen, das ist dann einfacher, finde ich. Augenzwinkern
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
muss ich beides in der klammer mal h nehmen?
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Ja. Ich schreibe mal die Schritte hin:


collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
oh mein gott, das sieht ja jetzt ganz schön kompliziert aus. wie soll man das bloß ableiten?
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Das ist doch nicht kompliziert, oder? Ist doch nur diese Gleichung:



Die Zahlenwerte übernimm, und schau, was sich mit dem h tut.

Versuche es mal.

smile
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
24wurzel3 - 3*3/2*wurzel3*h²
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Sieht zwar schräg aus ohne Formeleditor, stimmt aber. Freude

Jetzt = 0 setzen und h ausrechnen. smile
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
h=6
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Hmm, das stimmt leider nicht.
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
und was stimmt?
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Das sollst du mir sagen. Augenzwinkern

Schreibe doch mal deine Rechnung auf.

smile
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
24wurzel3 - 3*3/2wurzel3*h²=0
24wurzel3=3*3/2wurzel3*h²
36=h²
6=h
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
24wurzel3=3*3/2wurzel3*h² | : wurzel 3

24 = 9/2 ·h²

h = ....
collikkx Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
h=2,3
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: extrewertaufgabe sechseckige pyramide
Ja, ungefähr. Freude

h = 2,3094... m

Und jetzt kannst du auch a ausrechen.
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