Matematik
Optimerings opgave
Hej Alle...
Jeg sidder med en optimerings opgave, som jeg virkelig ikke kan gennemskue.. Hjælp mig!.
Opgaven lyder således:
Et stykke metaltråd på 100 cm klippes over i to dele, og hver del bruges til at lave en kvadratisk ramme; lad x være længden af det ene stykke. Bestem en regneforskrift A(x), der angiver det samlede areal af de to rammer og tegn grafen for A på grafregneren.
Angiv definitions- og værdimængden for A.
Beregn de to trådstykkers længder, når kvadraternes samlede areal er 5200 cm2.
Hvor lange er de to stykker, hvis rammernes samlede areal er størst muligt? - og mindst muligt?
På forhånd tak for hjælpen :-)
Svar #1
12. januar 2011 af Andersen11 (Slettet)
Når x er længden af det ene stykke, er x omkredsen af det ene kvadrat. Det ene kvadrat har derfor sidelængden x/4 , mens det andet kvadrat har sidelængden (100cm - x)/4 .
Det samlede areal af de to kvadaters arealer er da
A(x) = (x/4)2 + ((100cm -x)/4)2 , 0 < x < 100cm
Løs nu ligningen
A(x) = 5200cm2
Svar #2
12. januar 2011 af hvadmeddet (Slettet)
Hvis længden af det ene stykke er x, er længden af det andet stykke 100-x.
Du laver en kvadratisk ramme ud af tråden, så tråden skal bøjes i 4 lige lange stykker. Tråden med længde x får derfor sidelængder der er x/4. Ud fra dette bør du kunne udregne arealet af den ene ramme.
Du regner arealet af den anden ramme på samme måde. Summen af de to er A(x).
Svar #3
13. januar 2011 af Krabasken (Slettet)
A1 + A2 = A(x) = (x^2)/8 - (25/2)x + 625, som er en parabel, der "lyser opad" så der er kun et minimum - intet maksimum
Svar #4
13. januar 2011 af Andersen11 (Slettet)
#3
Det betyder så, at maksimum antages på randen, dvs for x = 0, eller x = 100cm, hvor A(x) = 625 cm2 .
Det betyder også, at de 5200 cm2 , der omtales i opgaven, nok er en tastefejl . Ligningen
A(x) = 5200 cm2 har i hvert fald ingen løsning i intervallet [0 ; 100cm]
Svar #5
13. januar 2011 af Svenstruppigen (Slettet)
Taak for hjælpen folkens :)
Har lige tjekket opgaven igennem igen og tallet 5200 cm2 er rigtig nok... Så ved ik om du/i har lavet en fejl et sted??
Svar #6
13. januar 2011 af Krabasken (Slettet)
A(x) = 5200
A1 +A2 = x^2 + (100-x)^2 = 5200
x^2 + 100^2 - 200x + x^2 - 5200 = 0
2x^2 - 200x + 4800 = 0
x^2 -100x + 2400 = 0
x = 40 eller 60
Svar #7
13. januar 2011 af Andersen11 (Slettet)
#6
Hvordan kom du fra forskriften i #3 til forskriften i #6 ?
I #3 er x længden af det ene afklippede stykke. Sidelængden i det ene kvadrat er da x/4 , og i det andet kvadrat (100-x)/4 .
Hvis man afklipper et stykke med længden x og vil lave en kvadratisk ramme ud af det, må x jo være omkredsen af kvadratet, og kvadratets sidelængde må så være x/4 .
Men i #6 er x tilsyneladende gået hen og er blevet hele kvadratets sidelængde, og 100-x er blevet sidelængden i det andet kvadrat.
Med forskriften i #3 er der et minimum for A(x) på 312,5cm2 for x = 50cm , og et maksimum på 625cm2 for x = 0 eller x = 100cm.
Svar #9
13. januar 2011 af Andersen11 (Slettet)
#8
Jeg forstår så bare ikke trådstarters forsikring i #5 om, at de 5200cm2 er det korrekte tal i det ene spørgsmål.
Svar #10
13. januar 2011 af Krabasken (Slettet)
Jeg tager "tråden" op, når jeg har fundet min hjernestarter ;-)
Svar #11
13. januar 2011 af Svenstruppigen (Slettet)
Det er rigtigt. Der står virkelig 5200 cm2 i opgaven..??? :s
Svar #12
13. januar 2011 af Andersen11 (Slettet)
#11
Opgaven har voldt kvaler tidligere her i matematikforum. Se for eksempel denne tråd, sidste indlæg https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=811420#811700 . Ifølge det indlæg blev tallet i opgavens spørgsmål ændret til 520 cm2 .
(Og, ja, jeg burde have husket det, men det er næsten 1 år siden).
Skriv et svar til: Optimerings opgave
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.
