Matematik

Optimering

15. december 2014 af lulu2300 (Slettet) - Niveau: B-niveau

Jeg vil høre om jeg kan få lidt hjælp til at komme igang med den her opgave:

En lang metalplade skal bukkes til en speciel tagrende, som skal sidde på et ældre fredet hus. Tagrenden skal nederst bestå af to halvcirkler og på siden af to lige sider. Tagrendens tværsnit ses på skitsen. Pladens bredde er 50 cm, hvilket på skitsen betyder, at den sorte streg er 50 cm lang.

Bestem ved hjælp af differentialregning størrelserne x og r således, at tagrendens tværsnitsareal bliver størst muligt.

Link (opgave 12): http://plusb2stx.systime.dk/index.php?id=1759


Brugbart svar (1)

Svar #1
15. december 2014 af Andersen11 (Slettet)

Beregn længden L af den sorte streg udtrykt ved x og r (to halvcirkler med radius r og to rette linier hver med længden x). Benyt betingelsen L = 50 cm til at udtrykke for eksempel x ved r.

Beregn så arealet A af tagrendens tværsnit (et rektangel med siderne x og 4r plus to halvcirkler med radius r) og indsæt heri x udtrykt ved r. Find så maksimum for funktionen A(r).


Svar #2
15. december 2014 af lulu2300 (Slettet)

Tusind tak for hjælpen. Jeg er kommet frem til følgende (har skåret mellem regningerne væk):

50=2x+2*pi*r     <=>   x=25-pi*r

A(r)=2pi*r+2x+4r    <=>  A(r)=2pi*r+2(25-pi*r)+4r    <=>   A(r)=50+4r

r=12.5 og x=14.27


Brugbart svar (2)

Svar #3
15. december 2014 af Andersen11 (Slettet)

Dit udtryk for arealet ser ikke rigtigt ud. Man har

        A = x·4r + π·r2

hvori man så indsætter x = 25 - πr , dvs

        A(r) = (25 - πr)·4r + π·r2

som er et 2.-gradspolynomium i r , hvis graf er en parabel, der vender grenene nedad. Bestem nu parabelens toppunkt.


Svar #4
15. december 2014 af lulu2300 (Slettet)

Det var en skrækkelig regnefejl jeg havde fået lavet der! Tror jeg har den nu. Har valgt at differentiere i stedet for toppunktsformlen, men det skulle give det samme resultat. Synes bare det giver mig et bedre overblik.

 A(r) = (25 - πr)·4r + π·r2  ⇔  A(r) = -3π·r2 + 100r

A'(r) =  - 6πr + 100r ⇔ - 6πr + 100r = 0 ⇔ r = 100 / (6π)

x =  25 - πr  ⇔  x =  25 - π(100 / (6π))   ⇔  x = 8,3333

Tusind tak for din hjælp!! Optimering trækker altid tænder ud på mig


Svar #5
15. december 2014 af lulu2300 (Slettet)

Fik ikke skrevet differentieringen ordentlig ind. mener selvfølgelig:

A'(r) =  - 6πr + 100 ⇔ - 6πr + 100 = 0 ⇔ r = 100 / (6π)


Skriv et svar til: 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.