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Extremwert Aufgabe

Schüler

Tags: Extremwert, Geometrie

 
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Mooogli

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14:43 Uhr, 18.06.2025

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Hallo ich habe eine Aufgabe erhalten welche ich mithilfe eines TI-nspire lösen darf. Ich hänge jedoch etwas fest.

Ich habe versucht x und b mit r zu definieren, indem ich ein Dreieck als Formel umsetze (siehe Bild "Dreieck".


Auftrag:
Für die Herstellung eines Wechselstrom-Transformators soll das Innere einer Spule von kreisförmigem Querschnitt (r=5 cm) durch einen Eisenkern mit symmetrisch kreuzförmigem Querschnitt bestmöglich ausgefüllt werden.

Berechnen Sie x so, dass der symmetrische, kreuzförmige Querschnitt möglichst gross wird.


Bild1
Bild2
Dreieck

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Roman-22

Roman-22

15:05 Uhr, 18.06.2025

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1) Könntest du mithilfe deiner Variablen x und b die Querschnittsfläche des Eisenkerns ausdrücken?
2) Und kannst du mithilfe von Herrn Pythagoras vielleicht einen Zusammenhang zwischen b und x herstellen, wenn du dir das blau eingezeichnete Dreieck ansiehst.
3) Dann könntest du ja mit 2) in der Formel aus 1) eine der Variablen rausschmeißen. Dann hast du eine Funktion in nur einer Unbekannten, von der das Maximum gesucht ist.
Frage beantwortet
Mooogli

Mooogli aktiv_icon

16:13 Uhr, 18.06.2025

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Danke, konnte die Aufgabe nach etwas herumprobieren lösen.

Ich habe die Pythagoras formel gebaut und nach b aufgelösst.

so konnte ich die Variabel b mit x definieren und somit hatte ich nur noch x als variabel.

Dann habe ich mit meinem Taschenrechner eine fMax Formel gebildet um den Flächen inhalt zu bestimmen (A=x^2+4xb) und nach x aufgelösst.

Ich hab als Ergebnis für x=5.26 erhalten.