Extremwertaufgaben - Differenzieren



    1. Es soll eine Rinne aus vier gleichen Brettern der Breite x, wie in der Skizze angegeben, gebaut werden.
      Bei welchem Öffnungswinkel α besitzt diese Rinne maximalen Querschnitt ?

    Skizze:http://img6.imagebanana.com/img/zmwliqtx/thumb/rinne.png

    Flächenformel: A=x\*y+\frac{x\*h}{2}
    Wir haben hier 2 Unbekannte, da ja x bekannt ist...

    Die Formel für y lautet: y=2x2+h2y=2*\sqrt{x^2+h^2}

    Diese dann eingesetzt in die Flächenformel und dann abgeleiten...
    Danach auf 1. Ableitung 0 setzen und auf h umformen, dann aplpha berechnen.

    Passt der Ansatz bis jetzt?

    In der Lösung steht für alpha = 137°, d.h. man muss für x einen Wert annehmen oder kürzt sich das x später weg?

    mfg guest



  • Sorry natürlich ist es x^2 "-" h^2.



  • oO wie hängt der Winkel denn mit x zusammen? wie viele unbekannte hast du dann?



  • 3 Unbekannte habe ich inklusive des Winkels, kann man auf der Zeichnung sehn. Weil x ist ja bekannt(obwohls keinen wert gibt) laut aufgabe.

    x hängt mir dem Winkel so zusammen:
    A=\frac{a\*b\*sin(alpha))}{2}

    a ist x und b ist x.

    Stimmt den mein Ansatz nicht?



  • Die letzte Formel die ich gepostet habe ist ja die Flächenformel für das Dreieck ich brauch aber die gesamtge Fläche der Rinne, d.h. ich muss x*y dazu addieren. also habe ich dann 2 Unbekannte eigentlich 3. Die gesamte Fläche, x und den winkel.

    Hast du das so gemeint?



  • x und y kannst du doch immer durch den winkel ersetzen. Du hast also nur eine



  • Also, die Formel für die Fläche hast du nicht ganz richtig:
    A=xy+yh2A=x y+\frac{y h}{2}

    Dann y und h in Abhängigkeit von alpha ausdrücken

    y=2xsin(α/2)y=2 x \sin(\alpha/2)
    h=xcos(α/2)h=x \cos(\alpha/2)

    Also
    A=x2xsin(α/2)+2xsin(α/2)xcos(α/2)2A=x 2 x \sin(\alpha/2)+\frac{2 x \sin(\alpha/2) x \cos(\alpha/2)}{2}

    Das musst du jetzt noch ableiten und null setzen. Dann kommen auch 137 deg raus. Wie du siehst, fällt das x komplett raus, wenn du die Ableitung gleich null setzt.


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