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Extremalprobleme

Schüler

Tags: Dreieck, Extremalaufgabe, maximale Fläche

 
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ShoSho

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19:07 Uhr, 07.02.2012

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Hallo, ich habe ma eine frage zu so einem extremalproblem.

die aufgabe lautet:

Für welche lage des punktes p ist die rechts abgebildete dreiecksfläche maximal?

Wäre schön, wenn mir jemand helfen könnte, denn ich habe keine plan für einen ansatz....
ausser:

Hauptbedingung: A:12ab
Nebenbedingun: a=x-1
b=f(x)=2e-0.5x

wie geht man von da weiter? :-)
DAnke schon mal im voraus :-)

Foto am 07-02-2012 um 19.05

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Hierzu passend bei OnlineMathe:

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CKims

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19:10 Uhr, 07.02.2012

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sieht doch gut aus soweit... jetzt setzt du a und b in deine hauptbedingung ein

A=12(x-1)2e-0,5x

und bestimmst das maximum (also erste ableitung null setzen und so...)

lg
ShoSho

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19:13 Uhr, 07.02.2012

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ahhh okay :-) und wie mache ich noch mal die ableitung? leite ich das mit der formel f'(x)= uv'+vu' ab? ich habe bei den ableitungen mit dem e immer meine probleme.....
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CKims

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19:15 Uhr, 07.02.2012

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ja produktregel ist schonmal gut... probiers mal
ShoSho

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19:21 Uhr, 07.02.2012

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Okay:

A=12(x-1)2e-0.5x
A'=(x-12)2e-0.5x
=(12)2e-0.5x+(x-1)-1e-0.5x

is das so okay? ich weiss aber nicht, wie ich das jetzt genau zusammen fassen soll....
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CKims

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19:27 Uhr, 07.02.2012

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sieht schonmal nicht schlecht aus... muss aber noch aufpoliert werden...

A'=122e-0,5x+12(x-1)(-1)e-0,5x

du musst also noch die 12 rechts mitnehmen. zusammengefasst ist das dann

e-0,5x-12(x-1)e-0,5x

ausklammern

(1-12(x-1))e-0,5x

(1-12x+12)e-0,5x

(32-12x)e-0,5x

und das setzen wir jetzt gleich null

(32-12x)e-0,5x=0

wo liegt also unser extremum?







ShoSho

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19:35 Uhr, 07.02.2012

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packt man da die klammer auf die andere seite? aber wie kriegt man da das x raus?
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CKims

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19:36 Uhr, 07.02.2012

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tip:

ein produkt wird null wenn einer seiner faktoren null wird.

wird die e funktion jemals null?
ShoSho

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19:42 Uhr, 07.02.2012

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neee e wird nicht null..... also streiche ich die e-0.5x einfach weg fürs rechnen?
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CKims

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19:44 Uhr, 07.02.2012

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genau... denn es reicht aus dass der klammerausdruck null wird damit der ganze term null wird. denn null mal irgendwas ist null.

wo haben wir also unser extremum?
ShoSho

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19:46 Uhr, 07.02.2012

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ich würde sagen bei 3? ;-) okay und jetzt muss ich das doch noch mit der 2ten ableitung checken oder? also ob das auch wirklich das extrenum ist... oh neee.... jetzt noch die zweite ableitung.... leite ich die auch wieder mir uv'+vu' ab?
ShoSho

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19:51 Uhr, 07.02.2012

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okay hier meine 2te ableitung:

A''=(-12)e-0.5x+(32-12x)(-1)e-0.5x


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CKims

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19:54 Uhr, 07.02.2012

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genauso ableiten wie vorher...

aber eigentlich nicht noetig... weil du das wegdiskutieren kannst. es gibt ja nur ein moegliches extremum und es MUSS sich dabei um den maximalen flächeninhalt deines dreiecks handeln... das geht schon aus der interpretation der aufgabe hervor ;-)


du bist also schon fertig

l
ShoSho

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19:55 Uhr, 07.02.2012

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Ja, aber lehrer is da immer so pingelig ;-) der will das wir das immer und immer und immer noch mal checken :-D)

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CKims

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20:01 Uhr, 07.02.2012

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die ableitung von e-0,5x ist -0,5e-0,5x...

oben stand noch eine 2 vor dem e... da dachte ich du hast die schon mit der -0,5 verarbeitet, so dass -1 rausgekommen ist. du musst hier aber die kettenregel beachten. also die ableitung von -0,5x welche -0,5 ist draufaddieren...

damit ergibt sich insgesamt

-12e-0,5x+(32-12x)(-0.5)e-0,5x

und jetzt fuer x die 3 einsetzen und hoffen dass was kleiner null rauskommt ;-)
ShoSho

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20:09 Uhr, 07.02.2012

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umm iwie kommt bei mir 0.012446767 raus...
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CKims

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22:01 Uhr, 07.02.2012

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-12e-0,53+(32-123)(-0.5)e-0,53

-12e-1,5+(32-32)(-0.5)e-1,5

-12e-1,5+0(-0.5)e-1,5

-12e-1,5+0

-120.2231

-0.112
Frage beantwortet
ShoSho

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15:01 Uhr, 08.02.2012

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Vielen Vielen Dank für die Hilfe!!!! Hat mir echt viel gebracht! :-) dankeschööön :-)