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Aus 120 cm Draht...

Frage: Aus 120 cm Draht...
(14 Antworten)

 
wird ein Kantenmodell des Quaders mit quadr.
grundfläche und möglichst großem volumen herzustellen. wie sind die kantenmaße zu wählen?
GAST stellte diese Frage am 29.11.2008 - 15:27


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Antwort von bunebu (ehem. Mitglied) | 29.11.2008 - 16:51
Vielleicht kann ich dir behilflich sein
1. Erstellung der Hauptbedingung
Volumen eines Würfels:
V=a*b*c
da die grundfläche quadratisch ist ist b=a
V = a² * c

2. Erstellung der Nebendbedingung
120 ist der Umfang des Würfels. U=4a+4b+4c
120=8a+4c
120-8a=4c
30-2a=c

3. Erstellung der Randbedingung
120=8a+4c,
c=0
120=8a
15=a

0 < a < 15

4.Extremalfunktion
f(x)=a² * c, c=30-2a
f(x)=a²*(30-2a)
f(x)=30a²-2a³
f`(x)=60a-6a²
f"(x)=60-12a

Eine hinreichende Bediingung für das Vorliegen eines Maxmimus lautet:
f`(x)=0 und f"(x)<0

Erste Ableitung Null setzen
0=60a-6a²
0=-10a+a²
0= a(a-10)
0=a-10
10=a

a1=0 v a2=10
Randbedingung lautet 0 < a < 15 dann ist a=10
Überprüfen wir mal
f"(10)=60-120
f"(10)=-60 < 0 --> Maximum

5. Untersuchung auf c
120=80+4c
c=10

6. Berechnung des max. Volums
V=a² * c
V=10²*10
V=1000cm³

bye


Autor
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20
Antwort von shiZZle | 29.11.2008 - 15:29
Dafür musst du eine Funktion aufstellen (hier des Quaders) und davon die Extrema bestimmen. Ich glaub so war das xD

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 15:30
12 kanten, also je 10cm und dann a³

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 15:35
ne, nicht 12 kanten zu je 10cm.

U=8a+4b-->(U-8a)/4=b

in V=a²*b: V=a²*(U-8a)/4=(a²U-8a³)/4

minimum von V ist zu bestimmen.

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 15:39
und wo ist c? das volumen eines quaders ist doch a*b*c, oder nicht?

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 15:41
jo, mit b=a und c=b

übrigens meinte ich maximum. minimum kannst du natürlich auch bestimmen. sieht man auch schneller als das maximum

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 15:50
jo, mit b=a und c=b


wieso das denn?
wenn a 10 cm ist beispielsweise, dann ist dochnicht auch b 10 cm..

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 15:52
jaja...

"wird ein Kantenmodell des Quaders mit quadr. grundfläche..."

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 15:58
achso, jetzt verstehe ichh
jo, mit b=a und c=b

aber wenn b=a ist, und b=c und dann ist doch a=b=c oder nicht ?

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 16:03
jo, hast recht. gilt hier tatsächlich auch, allerdings war das nicht gewollt und ist auch falsch, mann muss hier unterscheiden:

c(d)=b(m) gilt hier und V=a²*b(m)=a²*c(d)

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 16:35
und was sind jeweils d und m?

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 16:37


du hälst dich mit solchen nichtigkeiten auf, gibts gar nicht.

es ist absolut egal, was d und m ist, entscheidend ist, dass die b´s und c´s die ich verwendet habe, nicht dieselben sind.

und jetzt solltest du mal langsam zur eigentlichen aufgabe zurückkommen

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 16:45
Na gut :D

Dann gehe ich jetzt an dieeigentliche aufgabe :)


Autor
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Antwort von bunebu (ehem. Mitglied) | 29.11.2008 - 16:51
Vielleicht kann ich dir behilflich sein
1. Erstellung der Hauptbedingung
Volumen eines Würfels:
V=a*b*c
da die grundfläche quadratisch ist ist b=a
V = a² * c

2. Erstellung der Nebendbedingung
120 ist der Umfang des Würfels. U=4a+4b+4c
120=8a+4c
120-8a=4c
30-2a=c

3. Erstellung der Randbedingung
120=8a+4c,
c=0
120=8a
15=a

0 < a < 15

4.Extremalfunktion
f(x)=a² * c, c=30-2a
f(x)=a²*(30-2a)
f(x)=30a²-2a³
f`(x)=60a-6a²
f"(x)=60-12a

Eine hinreichende Bediingung für das Vorliegen eines Maxmimus lautet:
f`(x)=0 und f"(x)<0

Erste Ableitung Null setzen
0=60a-6a²
0=-10a+a²
0= a(a-10)
0=a-10
10=a

a1=0 v a2=10
Randbedingung lautet 0 < a < 15 dann ist a=10
Überprüfen wir mal
f"(10)=60-120
f"(10)=-60 < 0 --> Maximum

5. Untersuchung auf c
120=80+4c
c=10

6. Berechnung des max. Volums
V=a² * c
V=10²*10
V=1000cm³

bye

 
Antwort von GAST | 29.11.2008 - 17:28
Danke danke danke !
Hat mir sehr weitergeholfen! :-)

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