Matematik

Tangent og optimering

03. februar 2010 af sweeti14 (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hej jeg har lige to små opgaver jeg ikke rigtig kan finde ud af. Skriver opgaven og så mit problem:

1 Bestem en ligning for tangenten til grafen for funktionen

f(x)= -ln(x)+ex

i punktet P(2,f(2)).
 

Mit problem er at finde y. Hvordan finder jeg y ud fra det der? For når jeg sætter f(2) så kan man lommeregner ikke finde ud af det.

2. En kasse uden låg skal være 1,6 gange så lang, som den er bred, og dens rumfang skal være 150 dm3.

a) Bestem kassens overfladeareal som funktion af x, når x er kassens bredde, målt i dm,

b) Bestem kassens bredde, længde og højde, således at overfladearealet bliver mindst muligt.
 

Hvordan løser jeg den?


Brugbart svar (1)

Svar #1
03. februar 2010 af mathon

f(x) = y = -ln(x)+ex , x∈R+

f '(x) = -(1/x) + ex

......................
TI-89:
Define f(x) = -ln(x)+e^(x)
     f(2)

Define g(x) = d(f(x),x)

tangentligning i (2,f(2))

expand(solve(y=g(2)·(x-2)+f(2),y))


Svar #2
03. februar 2010 af sweeti14 (Slettet)

Hvordan får man den der ex funktion til at virke på en casio lommeregner?


Brugbart svar (1)

Svar #3
03. februar 2010 af mathon

f '(2) = -(1/2)+e2

f(2) = -ln(2)+e2

tangentligning i (2,f(2))

        y = f '(2)(x-2) + f(2)

        y = (-(1/2)+e2)·(x-2) + (-ln(2)+e2)

        y = (-(1/2)+e2)·x + 1 + 2e2 + e2 - ln(2)

        y = (-(1/2)+e2)·x + (1+3e2-ln(2)) ≈ -7,89x + 22,47


Svar #4
03. februar 2010 af sweeti14 (Slettet)

Det der TI-89 hvad mener du med det ? Er det på en anden lommeregner?


Brugbart svar (2)

Svar #5
04. februar 2010 af Andersen11 (Slettet)

Opgave 2

Kassens bredde kaldes x, dens længde er da 1,6x, og lad højden være h. Kassens volumen er da

V = l b h = 1,6 x2 h = 150, hvoraf vi finder

h = 150/(1,6 x2) = 93,75 / x2

Kassens overflade areal er det samlede areal af de 6 sideflader:

A = 2(l b + l h + b h) = 2(1,6 x2 + 150/x + 93,75/x) = 3,2 x2 + 487,5/x

Vi søger nu x således at A er mindst muligt, dvs vi skal løse ligningen dA/dx = 0. Ved differentiation af A får vi

dA/dx = 6,4 x -487,5/x2 = 0 ,

hvoraf

x3 = 487,5/6,4 = 76,17188,

og dermed

bredde x = (76,17188)1/3 = 4,239
længde = 1,6 x = 6,782
højde = 93,75/x2 = 5,217
min A = 172,505
volumen V = 150


Svar #6
04. februar 2010 af sweeti14 (Slettet)

Tusind tak


Brugbart svar (1)

Svar #7
23. januar 2011 af edn (Slettet)

 Jeg har bemærket at alle her glemmer at kassen er åben - dvs. at der ikke kun er 2 af hver side men 4, da overfladearealet vel også gælder for det indvendige i kassen. 


Brugbart svar (1)

Svar #8
18. november 2011 af Andersen11 (Slettet)

#7

Du har ret i, at det blev overset i #5, at kassen er uden låg. Dog vil i den slags opgaver ikke regne med et indvendigt overfladeareal, da formålet med den slags opgaver vel er at bestemme kassens dimensioner for det givne rumfang og med det mindst mulige materialeforbrug.

Med dette i betragtning, bør #5 så rettes til følgende:

Opgave 2

Kassens bredde kaldes x, dens længde er da 1,6x, og lad højden være h. Kassens volumen er da

V = l·b·h = 1,6·x2·h = 150, hvoraf vi finder

h = 150/(1,6·x2) = 93,75 / x2

Kassens overflade areal er det samlede areal af de 4 sideflader samt bunden:

A = l·b + 2·l·h + 2·b·h = 1,6·x2 + 2·150/x + 2·93,75/x) = 1,6·x2 + 487,5/x

Vi søger nu x således at A er mindst muligt, dvs vi skal løse ligningen dA/dx = 0. Ved differentiation af A får vi

dA/dx = 3,2·x -487,5/x2 = 0 ,

hvoraf

x3 = 487,5/3,2 = 152,3438 ,

og dermed

bredde x = (152,3438)1/3 = 5,341
længde = 1,6·x = 8,545
højde = 93,75/x2 = 3,287
min A = 136,9171
volumen V = 150


Brugbart svar (0)

Svar #9
13. september 2016 af MettejensenXD (Slettet)

Hej
Jeg forstår ikke rigtig hvordan du har fundet mindste arealet? Hvordan har fået det til at give 136,9? Og hvorfor skriver du dette: x = (152,3438)1/3??


Brugbart svar (0)

Svar #10
13. september 2016 af mathon

a)

 En kasse uden låg

                                   h=\frac{93{,}75}{x^2}\; \; \; \; \; \; \; x\in \mathbb{R}
a) Bestem kassens overfladeareal som funktion af x, når x er kassens bredde, målt i dm,

                                   O=l\cdot b+2h\cdot ( b+ l)

                                   O(x)=1{,}6x^2+\frac{187{,}5}{x^2}\cdot2{,}6x

                                   O(x)=1{,}6x^2+\frac{487{,}5}{x}


Brugbart svar (0)

Svar #11
13. september 2016 af mathon

b)
 Bestem kassens bredde, længde og højde, således at overfladearealet bliver mindst muligt.
 

                                    O{\, }'(x)=3{,}2x-\frac{487{,}5}{x^2}

ekstremum
kræver:
                                    O{\, }'(x)=3{,}2x-\frac{487{,}5}{x^2}=0

                                    3{,}2x^3-487{,}5=0

                                    x_0=\left (\frac{487{,}5}{3{,}2} \right )^{\frac{1}{3}}=5{,}34082

fortegnsvariation for
                            O{\, }'(x)\! \! :             -             0          +
                                          0_________    x_o_________
                                                                                                              
monotoni for 
                           O(x)\! \! :       aftagende   min   voksende

                           

                                  


Brugbart svar (0)

Svar #12
13. september 2016 af mathon

                   bredde:  x_o=5{,}34082\; dm

                   længde: 1{,}6\cdot x_o=8{,}54532\; dm

                   højde:    \frac{93{,}75}{{x_o}^2}=3{,}28666\; dm


Skriv et svar til: Tangent og optimering

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.