Menu schließen

Mathe//Optimierungsaufgabe

Frage: Mathe//Optimierungsaufgabe
(4 Antworten)

 
guten abend zusammen =)


ich komme bei einer optimierungsaufgabe überhaupt nicht weiter...die aufgabenstellung ist folgende:

aus einem kreisförmigen stück pappe soll ein sektor so ausgeschnitten werden, dass man aus ihm einen kegel mit maximalem volumen herstellen kann. vergleichen sie mit einer filtertüte für kaffee!

soo..ich bin mir nicht mal bei der zielfunktion sicher, sie könnte evtl die volumengleichung eines kegels, also(1/3*r^2*pi)*r sein, da h in dem fall gleich r ist..

ich hoffe mir kann jemand helfen

peace
GAST stellte diese Frage am 07.09.2008 - 20:02

 
Antwort von GAST | 07.09.2008 - 20:20
Hey na

also ich schieß mal los :P

Hauptbedingung :
Mantelfläche M
M(r,s) = pi*r*s

(r = Radius der Grundeseite des Kegels;
s= Seitenkante des Kegels)

Nebenbedingung :
s² = r² + h²
r² = h * (2R-h)

(s = Seitenkante des Kegels;
r = Radius der Grundseite des Kegels;
h = Höhe des Kegels;
R = Radius der Kugel)

Zielfunktion:

M² = pi² * r² * s²

Hauptbedingun quadriert, um die Nebenbedingungen einzufügen

You`re welcome

VIel Spaß =)

 
Antwort von GAST | 07.09.2008 - 20:38
das cerfehlt ein wenig die aufgabenstellung.

optimiert werden soll V=pi*r²*h/3. gegeben ist M=pi*r*sqrt(r²+h)

das stellst du nach h um und setzt in V, dass dann nur noch von r abhängig ist ein.

dann muss man noch das extremum von V(r) ausrechnen


Autor
Beiträge 6266
96
Antwort von Double-T | 07.09.2008 - 21:34
Zitat:
gegeben ist M=pi*r*sqrt(r²+h²)das stellst du nach h um und setzt in V,dass dann nur noch von r abhängig ist ein.

Nach dieser Umstellung wirst du aber
h = [ /(pi*r)²-r² ]^(1/2)

So leicht wird es einem hier nicht gemacht. Oder ich übersehe etwas!?


V = 1/3 *pi*r²*h , mit h = (s²-r²)^(1/2)
= 1/3 *pi*r²*(s²-r²)^(1/2)
Dabei ist s der Radius der Kreispappe und somit Parameter!
V`= 1/3 *pi*[ -r³(s²-r²)^(-0,5) + 2r(s²-r²)^(0,5) ]
...Nullstellen von V`:
0 = -r³(s²-r²)^(-0,5) + 2r(s²-r²)^(0,5) , 1.Nullstelle: r=0 -> Tiefpunkt. Für r ungleich 0:
r² = 2(s²-r²) = 2s²-2s²
r = s*(2/3)^(1/2)
[Hinreichende Bedingung spare ich mir an dieser Stelle.]

M = pi*r*s = (2/3)^(1/2) *pi*s²
Wenn man nun auch noch wissen will, wie Groß der Sektor sein muss:

M = pi*s²*alpha/360° = (2/3)^(1/2) *pi*s²
=> alpha = ~ 293,939°
Bzw. Ein (2/3)^(1/2)-tel des Kreises.

 
Antwort von GAST | 07.09.2008 - 22:09
hey leutz ihr seid der hammer ich bedanke mich erst jetzt weil ich grade erst wieder an den pc gegangen bin...
big thx

gn8

Verstoß melden
Hast Du eine eigene Frage an unsere Mathematik-Experten?

3 ähnliche Fragen im Forum: 0 passende Dokumente zum Thema:
> Du befindest dich hier: Support-Forum - Mathematik
ÄHNLICHE FRAGEN: