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Hilfe zu Extremwertaufgaben!

Frage: Hilfe zu Extremwertaufgaben!
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Also ich schreibe morgen eine Klausur und brauche noch hilfe zu einer Aufgabe! Bitte schreibt mir den Lösungsweg hier rein, die Lösung alleine bringt mir gar nichts!
Ein Ort A liegt rechtwinklig 20 km von einem geradlinig verlaufenden Kanal entfernt.
Es sei B der Fußpunkt des Lotes von A zum Kanal. der Kanal führt zur Hafenstadt C,die 70 Km von B entfernt ist. Die Landfracht kostet bei gleicher Streckenlänge 70% mehr als die Wasserfracht.Ein Hafen H direkt am Kanal, der von B um x entfernt ist, soll mit A durch eine geradlinige Straße verbunden werden. Wo muss der Hafen H gebaut werden, damit die Frachtkosten von A nach C minimal werden?

mfg
HCN
Frage von Cyanwasserstoff (ehem. Mitglied) | am 13.11.2006 - 20:30


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Antwort von Cyanwasserstoff (ehem. Mitglied) | 13.11.2006 - 20:44
kann
mir denn keiner helfen?

 
Antwort von GAST | 13.11.2006 - 20:50
versteh ich das richtig:
ABC ist ein rechtwinkliges dreieck wobei A-C die hypotenuse ist und H irgendwo auf der strecke B-C liegt?
dann is es doch easy


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Antwort von Cyanwasserstoff (ehem. Mitglied) | 13.11.2006 - 20:52
naja ganz so einfach ist es leider nicht, b und c ist eine Strecke, A und H und Bx ist das dreieck


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Antwort von Cyanwasserstoff (ehem. Mitglied) | 13.11.2006 - 20:56
weißt du die Hauptbedingung? wenn ja, wie kommst du darauf?

 
Antwort von GAST | 13.11.2006 - 21:00
so oder wie?
http://img70.imageshack.us/my.php?image=abcdefgaj7.jpg


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Antwort von Cyanwasserstoff (ehem. Mitglied) | 13.11.2006 - 21:05
entspricht dem in etwa, A ist mit H noch verbunden, was dort ja nicht so hunder prozentig ist! aber das y gehört da nicht hinzu und das x ist nicht die Strecke A-H sondern B-H

 
Antwort von GAST | 13.11.2006 - 21:14
Also zunächsteinmal suchst du eine Funktion zur Extremwertberechnung.
Diese sieht grob so aus:

Wir bezeichnen den Punkt an dem wir den Hafen bauen müssen als H.
x sei nun die Entfernung von B nach H. Hierraus ergibt sich für den Frachtweg auf See folgendes.

f(x) = 70km - x

Für den Frachtweg per Land ergibt sich in abhänigkeit zu x per Pythagoras:

1,7 * Wurzel (20^2 + x^2)

Insgesamt gilt also:

k(x) = 1,7 * Wurzel (20^2 + x^2) + 70 - x

Diese Funktion gilt es Abzuleiten und die Extrempunkte zu finden.

Ableitung
k`(x) = 1,7 * 2x/ 2*Wurzel(400 + x^2) -1
k`(x) = 3,4x / 2*Wurzel(400 + x^2) - 1

Diese setzt man gleich 0. Es folgt:

1 = 3,4x / 2*Wurzel (400 + x^2)
2*Wurzel(400 + x^2) = 3,4x
4*(400+x^2) = 11,56x^2
1600 + 4x^2= 11,56 x^2
Wurzel(1600/7,56) = x

= 14,54785935

Man müsste den Hafen H 14,55 KM von Lotfusspunkt B entfernt bauen, bzw 55,45 KM von C entfernt.

Der Frachtweg auf See ist somit 55,45 km lang, an Land ist er etwa 24,73 KM lang.

Kann aber nicht mit sicherheit sagen, ob das alles richtig ist.
Gruss Wulthur


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Antwort von Cyanwasserstoff (ehem. Mitglied) | 13.11.2006 - 21:18
Danke es stimmt, denn unser Lehrer hatte uns die Kosten und die Lösung des x Wertes vorgegeben und der x-Wert stimmt mit der Lösung überein, was ist davon die Hauptbedingung? was die Nebenbedingung?

 
Antwort von GAST | 13.11.2006 - 21:19
sry, merk grad irgendwie dass es zu spät is und ich schon alles verdrängt habe dass mit extremwertaufgaben zu tun hat seit der letzten klausur

 
Antwort von GAST | 13.11.2006 - 21:22
Zeichnung so gut das hier geht:


A
_..._
_....._
_......._
_.........._
_............._
B_______________H________________C
_<_____x_______>


Strecke AB = 20 km
Strecke AH = Wurzel(20^2 + BH^2)
Strecke BH = x
Strecke BC = 70 km
Strecke HC = 70 - x

Hoffe man kann damit was anfangen

 
Antwort von GAST | 13.11.2006 - 21:23
Hauptbedingung ist k(x) und Nebenbedingung f(x), da du f(x) in k(x9 integrierst bzw einsetzt.


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Antwort von Cyanwasserstoff (ehem. Mitglied) | 13.11.2006 - 21:26
Vielen Dank nochmal!

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