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Quadratische Gleichung aus Textaufgabe...

Schüler Gymnasium, 9. Klassenstufe

Tags: abmessen, Breite, Länge, Quadratische Gleichung

 
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RiseToRuin

RiseToRuin aktiv_icon

19:26 Uhr, 03.07.2009

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Hey Leute...
Also, ich hab da eine AUfgabe in der Schule bekommen, bei der ich durch Probieren anscheinend die richtige Lösung raushab...

"Eine Landwirtin will an einem Stall mit den ihr verbliebenen 12,7m Zaun einen Hühnerauslauf abgrenzen. Welche Länge und Breite muss die wählen, um einen möglichst großen Auslauf für die Tiere zu erhalten?"

Dazu muss gesagt werden, dass der Auslauf eine rechteckige Form hat und nur 3 Seiten Zaun sind (zusammen 12,7m) und eine Seite Wand (unbekannte Meteranzahl)

Durch Probieren bekam ich heraus: 3,5m und 5,7m. Das wären knapp 20 Quadratmeter Flächeninhalt.

Aber ich soll das ganze angeblich auch rechnerisch lösen können. Ich weiß jedoch nicht, wie man "um einen möglichst großen Auslauf für die Tiere zu erhalten" mit einbringt und wie die ganze Formel dann aussieht....

Kann mir jemand helfen?Danke im Voraus!

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:
Mitternachtsformel

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Antwort
Floh17

Floh17 aktiv_icon

19:59 Uhr, 03.07.2009

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Hallo!

Du hast folgende Bedingungen:

1 ) 2 a + b = 12 , 7



2 ) A = a b

Aus Gleichung 1 folgt:

b = 12 , 7 2 a

Dieses b setzen wir in Gleichung 2 ein.

A = a ( 2 a + 12 , 7 )

ausmultiplizieren:

A = 2 a 2 + 12 , 7 a

Jetzt den Scheitelpunkt bestimmen:

A = 4 a + 12 , 7



Es gilt : A = 0



4 a + 12 , 7 = 0

Diese Gleichung nach a auflösen:

a = 3 , 175



Dieses a in die Gleichung b = 12 , 7 2 a einsetzen.

Daraus folgt:

b = 6 , 35

Der gesamte Flächeninhalt beträgt:

A = 20 , 16125 m 2

Viele Grüße!!

Antwort
anonymous

anonymous

20:07 Uhr, 03.07.2009

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Also bezeichnen wir die Seitenlängen des Rechtecks als a und b, dann gilt (Ich verzicht jet mal auf die Mitführung von Einheiten):
a+2b=12.7A=ab
b=6.35-a2A=ab
A=a(6.35-a2)
A=-12a²+6.35a

Um nun auf den Maximalwert zu kommen kann man eine Quadratische Ergänzung durchführen:
A=-12a²+6.35a
A=-12(a²-12.7a)
A=-12(a²-12.7a+6.35²-6.35²)
A=-12(a²-12.7a+6.35²)+20.16125
A=-12(a-6.35)²+20.16125

Jetzt kann man einen maximalen Flächeninhalt von 20.16125m² für a=6.35m entnehmen.
Dann kann man noch b berrechnen: b=6.35-a2=3.175m
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