Das maximale Volumen eines Trogs berechnen

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Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Meine Frage:
Hallo, ich schreibe morgen eine Klausur und habe ein Problem mit einer Aufgaben. SIe lautet:
Ein Bauer möchte aus 3 Quadratmeter Blech einen Schweinetrog herstellen.
Wie sind Radius r und die Länge l zu wählen, damit das Volumen des Trogs möglichst groß wird?

Bei der Aufgabe finde ich i-wie keine Nebenbedingung.

Meine Ideen:
Der Trog hat die Form eines Zylinders, der in der Mitte durchgeschnitten ist.
Deshalb komme ich auf die Formel:


Die Zielfunktion endgültige Zielfunktion ist gegeben, falls man nicht auf sie kommt. Die lautet:


Ich würde gerne wissen, was die Nebenbedingung ist. Kann mir jemand helfen?
tigerbine Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Keine Nebenbedingung...

Zitat:
SIe lautet:
Ein Bauer möchte aus 3 Quadratmeter Blech einen Schweinetrog herstellen.
Wie sind Radius r und die Länge l zu wählen, damit das Volumen des Trogs möglichst groß wird?
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RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Die Aufgabe lautet genauer: EIn Bauer möchte aus einigen Blechstücken einen Schweinetrog herstellen. DAfür stehen 3 Quadratmeter Blech zur Verfügung.
Ich gehe aber davon aus das man das Material als Rechteck sehen soll.
Stimmt das, oder ist meine Vermutung falsch?
tigerbine Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Woher soll man das wissen, wenn nicht angeben ist, wie das Blech aussieht?
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RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Ich habe keine Ahnung unglücklich
Es gibt da nur eine Abbildung des Trogs. Mehr steht in der Aufgabe nicht.
Die Fläche eines Kreises ist pi *r^2
Ich kann zum Teil nachvollziehen, warum 3-pi*r^2 in Klammern steht. Aber warum ist vor der Klammer 1/2 r weiß ich nicht...
tigerbine Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Das 1/2 hattest du doch selbst in der Formel notiert, weil es nur ein halber Zylinder ist.



Nun sei mal egal, wie das Material vorliegt. In welche Form bringt man es denn nachher? Und wie heißt diese Fläche? Wie berechnet man sie also? Und das sind dann eben genau 3m²
 
 
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RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Nachher hat das die Form eines Trogs. Es ist eine Hälfte eines Zylinders.

Ist als Nebenbedingung die Oberfläche des Zylinders zu nehmen, die 3 m^2 beträgt ?
tigerbine Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Nicht des Zylinders, sondern des Trogs. Augenzwinkern
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RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Ja, des Trogs.
Die Oberfläche hat die Formel:



Diese Formel muss man dann nach h umformen. Ist der Ansatz richtig?
tigerbine Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Passt.
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RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Nach Umformungen







Ist die Umformung richtig?
Und eine Frage hätte ich noch: Nachdem ich dann zur endgültigen Zielfunktion komme, die ich eigentlich schon habe, mache ich die erste Ableitung und habe einen Kandidaten.
Muss ich um die maximale Fläche zu berechnen diesen Kandidat in die Ursprungsfunktion einsetzen, oder muss ich vorher die Länge , also h ausrechnen und dann alle Wete in die vorläufige Zielfunktion einsetzen?
tigerbine Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Die Umformung ist nicht richtig. Schon die erste Zeile ist falsch.

Idee mit Ableitung ist richtig.
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RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
warum ist die erste Zeile falsch?
Und was ist dadran falsch?
tigerbine Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Ich erwarte, dass du darüber nachdenkst. Warum wurde nur ein Summand mal 2 genommen...

edit: sulo übernimmt
sulo Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Das maximale Volumen eines Trogs berechnen
Ich möchte erst mal einen Tipp loswerden: Vereinfache diesen Ausdruck, bevor du mit ihm weiterrechnest:



smile
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