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Mathe Optimierungsaufgaben/ Extremalprobleme

Frage: Mathe Optimierungsaufgaben/ Extremalprobleme
(19 Antworten)

 
1) P(u|v) sei ein beliebuger Punkt auf der Parabel mit der Gleichung f(x)= -1/2x²+2

Bestimme P so, dass das Dreieck ABP mit A(-2|0) und B(u|0) den größtmöglichen Flächeninhalt hat. Wie groß ist dieser Flächeninhalt?

Ich hab schon mehrmals versucht diese Aufgabe zu rechnen, aber meiner Meinung nach geht die nicht!
GAST stellte diese Frage am 25.06.2009 - 17:55


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Antwort von Double-T | 25.06.2009 - 18:12
Zu erkennen:
Bei ABP handelt es sich um ein Rechtwinkliges Dreieck.

Der Flächeninhalt A(u) ergibt sich zu:
A(u) = 0,5 * Basis b * Höhe h ,
wobei die Basis die Länge b = u-(-2) und die Höhe die Länge h = v = -u²/2 + 2 hat.
Also gilt:
A(u) = 0,5 * (u+2)*(-u²/2 + 2)
Davon suchst du Extrema.


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Antwort von C. Baerchen (ehem. Mitglied) | 25.06.2009 - 18:14
A(-2|0) und B(u|0) und P(u|v)
u entspricht x
ergo
A(-2|0) und B(x|0) und P(x|v)
v entspricht f(x)
ergo
A(-2|0) und B(x|0) und P(x|f(x))
das dreieck wird ein rechtwinkliges dreieck sein (A&B liegen auf der x-achse), also ist f(x) die höhe
fläche eines dreiecks: a*b/2

mit den hilfen sollts dir nu aber gelingen :)

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 18:26
ich kiregs nicht hin -.-


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Antwort von Double-T | 25.06.2009 - 18:28
Was genau?
Ableiten?
Nullstellen der 1.Ableitung suchen? ...

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 19:13
Alles.. könnt ihr mir helfen?


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Antwort von C. Baerchen (ehem. Mitglied) | 25.06.2009 - 19:17
na kalr können wir helfen^^

hast du denn schonmal ne skizze gemacht?

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 19:24
Ja, hab ich... also A ist bei -2|0 und B bei 2|0


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Antwort von Maddin. (ehem. Mitglied) | 25.06.2009 - 19:36
B ist nicht bei 2|0. B ist irgendwo auf der x-Achse

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 19:45
(2|0) liegt auf der x-achse, allerdings denke ich trotzdem, dass B nicht stimmt...

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 19:55
wo denn sonst? weiß hier keiner weiter?

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 20:00
Das ist doch so einfach.
Man berechnet das Maximum der Funktion: -1/2x²+2
indem man die Nullstelle der 1.Ableitung: -x
berechnet. Das wäre O.
Dann guckt man ob die 2.Ableitung bei dem Punkt negativ ist.
Da sie kontant -1 ist, stimmt das, somit weiß man bei x=0 liegt ein maximum.

Also in die Ausgangsfunktion 0 einsetzen--> -1/2*0+2=2
Punkt P liegt bei (0|2)

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 20:03
ne, das ist auch falsch...

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 20:05
och man :(
wie denn, wenn das falsch ist?

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 20:15
wie wär´s denn, wenn du deine rechnung reinstellst?

die wahrscheinlichkeit, dass du richtig rätst ist 0
bringt also nicht sehr viel ...

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 20:46
Ich habs jetzt.
Man muss eine 2te Funktion aufstellen.
Ich nenne sie mal A max.
A max=1/2*(2+u)*v (Flächeninhalt des Dreiecks 1/2*g*h)
Da Punkt P über B liegt und wir wissen, dass er auf der Parabel ist, also kann man für v---> -1/2u²+2 einsetzen (x habe ich u genannt, da in die x-Koordinate mit u beschrieben wird)

A max=(1/2u+1)*(-1/2u²+2)
A max=-1/4u³-1/2u²+u+2

Hier das Maximum berrechnen, wie oben beschrieben, also Nullstelle der 1.Ableitung
A`max=-3/4u²-u+1
---->pq-Formel----> u1=2/3 u2=-6/3
Beim einsetzen in die 2.Ableitung ergibt sich nur für 2/3 ein Maximum
(A``max=-6/4u-2)
Der Punkt P liegt also bei (2/3|2/9+2) und B (2/3|0)

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 20:46
Dass müsste jetzt richtig sein ;)

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 20:53
Ahhh, jetzt ist sie offline.
Für wen hab ich das jetzt gerechnet? xD

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 20:53
hat double-t eigentlich schon vor über 2 stunden in einer kompakteren form geschrieben

 
Antwort von GAST | 25.06.2009 - 20:56
Wiso ist dieser Thread dann nicht schon längst geschlossen?
Bei der Vorlage von double-t sollte es doch kein Problem sein die Gleichung zu lösen und wenn man noch so schlecht in Mathe ist.

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