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Extremwertaufgaben mit Nebenbedingungen?
Halloo ihr Lieben :)
Also ich habe in Mathe eine Hausaufgabe bekommen, mit der ich nicht zurecht komme.
Eine Kartonagenfabrik stellt quaderförmige pakete mit quadratischen Seitenflächen her.
Damit die Pakete nicht zu unhandlich werden sollen folgende Bedingungen erfüllt sein:
Die Länge soll nicht größer als 200cm sein und Länge plus Umfang der quadratischen Seitenflächen soll 360cm groß sein.
Welche Maße hat das Paket mit dem größten Volumen?
Wie groß ist das maximale Volumen?
Einen Ansatz habe ich:
V(x,y) = y * x²
dann muss man ja eine Variable ersetzen, also benutzt man die Nebenbedingung: Die Nebenbedingung ist doch der Teil "Länge plus Umfang der quadratischen Seitenflächen soll 360cm groß sein."
Das würde dann so aussehen: x + 4x = 360
also 5x = 360
daraus folgt dann ja x = 72
Dann setz ich das oben ein
V(y)= y * 5184
Definitionsbereich ist 0 bis 200
Dann die erste Ableitung: V ' (y) = 5184
Und die zweite ist dann ja 0
Jetzt müsste ich die Funktion ja auf Extremwerte untersuchen und an dieser Stelle scheiterts.
Die 1. Bedingung für Extremwerte ist ja 1. Ableitung = 0, ist ja auch kein Problem:
5184 = 0
Die 2. Bedingung für Extremwerte ist aber 2. Ableitung ungleich 0.
trifft hier aber nicht zu.
Könnt ihr mir bitte sagen wo der Wurm drin ist?
Das habe ich zuerst auch gedacht, aber es geht ja um die quadratischen Seitenflächen und die Seitenflächen sind ja x.
Aber die Seitenlängen sind doch x, y ist doch die Länge von der Rechtecken Seitenfläche :(
Okay, soweit verstanden.
Du hast aber Fehler bei den Ableitungen gemacht, wodurch das Ergebnis leider auch falsch ist..
V ' (x) = -12x² + 720x
V '' (x) = -24x + 720
dann also
0 = -12x² + 720x
Aber wie forme ich das jetzt nach x um ?
2 Antworten
- JudyLv 6vor 1 JahrzehntBeste Antwort
Deine Nebenbedingung ist falsch.
Es müsste heißen y + 4x = 360, y = 360 - 4x
V(x) = (360 - 4x) *x²
V(x) = -4x³ + 360 x²
V'(x) = -12x + 720, V''(x) = 720 =/ 0
0 = -12x + 720
x = 720/12 = 60
y = 360-4x = 360 - 240 = 120
Also größtes Volumen, wenn x = 60 und y=120
Vmax = 120 * 60² = 120*3600 = 432000 cm³
das Volumen der box ist Länge*Breite* Höhe, also y *x*x
ja stimmt, sorry, hab nicht richtig abgeleitet
V'(x) = -12 x² +720x, V''(x) = -24x + 720
-12 x² +720x = 0
einfach ausklammern: x(-12x + 720) = 0
x1 = 0 oder x2 = 60 (wie oben)
x=0 macht keinen Sinn , also doch x=60
- Anonymvor 1 Jahrzehnt
Ich habe mir nicht die ganze Aufgabe durchgelesen aber
0 = -12 x² + 720 x
0 = x * (-12 x + 720)
x1 = 0 (weil ein Produkt 0 wird, wenn ein Faktor 0 ist)
0 = -12x +720
720 = 12 x
x2 = 60