optymalizacja
PrzyszlyMakler: W parabole y=6−x2 wpisano prostokąt, w taki sposób, że dwa jego wierzchołki leżą na osi
OX, a dwa pozostałe na paraboli (patrz rysunek). Uzasadnij, że pole każdego takiego prostokąta
jest nie większe od 8√2
Na rysunku A(−m,0) B(m,0)
Dziedzina (miejsca zerowe) m∊(−√6;√6)
długośc podstawy a = |2m|
b= |−m2 +6|
Czyli funkcja wyrażająca pole
f(m)= |−m2 +6|* |2m|= |m−√6||m+√6|*|2m|
I widziałem jak inni ludzie rozwiązywali to bez modułów. Dlaczego tak można? Czy tak można?
Dlaczego "można opuścic modulu?"
2 maj 13:56
Omikron: Ustalasz sobie m∊(0,√6) albo (−√6,0)
Wszystko wtedy dobrze wyjdzie bo z drugiej strony masz − m.
Trzeba tak zrobić żeby pozbyć się modułu, z modułu pochodnej nie obliczysz.
2 maj 14:00
PrzyszlyMakler: Czylli trzeba rozpatrzyć dwa przypadki? A co z '0'? Nie uwzględniamy w żadnej dziediznie?
2 maj 14:06
Omikron: Jeżeli by m równało się zero to to nie byłby prostokąt. Nie dwa przypadki, wybierasz dowolny i
dla niego zdejmujesz moduł odpowiednio.
2 maj 14:08
PrzyszlyMakler: m∊(0;√6)
−(m−√6)(m+√6)*2m = −(m2−6)2m = −2m3+12m
m∊(−√6; 0)
−2m3+12m
więc w sumie wyjdzie to samo i tylle? i teraz tylko pochodna− też z uwzględnieniem przypadku?
2 maj 14:12
Omikron: Nie wyjdzie ta sama pochodna, w drugim przypadku jeszcze 2m zdejmujesz że zmiaą znaku.
Tak, dalej liczysz pochodną z uwzględnieniem dziedziny, ostatecznie wyjdzie na to samo.
2 maj 14:15
PrzyszlyMakler: Czyli− rozpatrzam dwa przypadki. A co by było, gdyby się nie pokryły?
2 maj 14:18
Omikron: Nie, wybierasz jeden z nich. Ostatecznie pole w obu wyjdzie zawsze takie samo. Jeżeli
wierzchołek z prawej strony masz (m, 0), to wiadomo że to m jest dodatnie. Wtedy − m jest
ujemne. Jeżeli oznaczylbyś wierzchołek z prawej jako − m to to musiałoby być dodatnie, więc m
ujemne.
2 maj 14:28
PrzyszlyMakler: trochę rozumiem, jednak wciąż przez mgłę..
to po co nam moduły? opuścić je od razu skoro i tak zawsze wyjdzie to samo
2 maj 14:33
Omikron:
A(−m,0)
B(m,0)
C(m,6−m
2)
D(−m,6−m
2)
Z rysunku widać, że m znajduje się po prawej stronie wykresu, jest w takim razie dodatnie.
Gdybyśmy oznaczyli A(m,0), to B(−m,0) itd. Wtedy m byłoby ujemne (możemy wybrać dowolnie).
Szukamy pola prostokąta.
P=|2m|*|−m
2+6|=2|m|*|
√6−m|*|
√6+m|
Ponieważ m jest dodatnie i −m
2+6 dodatnie, to wychodzi na to, że m∊(0,
√6)
Zdejmujemy odpowiednio moduł.
P=2m*(
√6+m)(
√6−m)=2m*(6−m
2)=2(−m
3+6m)
Niech f(m)=2(−m
3+6m)
D=(0,
√6)
f'(m)=2(−3m
2+6)=6(−m
2+2)=−6(m−
√2)(m+
√2)
f'(m)=0 ⇔ m=
√2 (przy podanej dziedzinie)
f'(m)<0 ⇔ m∊(
√2,
√6)
f'(m)>0 ⇔ m∊(0,
√2)
Wynika z tego, że w punkcie m=
√2 jest maksimum lokalne, a przy podanej dziedzinie i
monotoniczności jest to wartość największa.
f(
√2)=2(−2
√2+6
√2)=8
√2
Odp. Uzasadniłem, że maksymalne pole takiego prostokąta wynosi 8
√2.
2 maj 14:50
Omikron: Możesz moduły opuścić po podaniu założenia dla m, czyli wartości jakie uznajesz, że może
przyjmować.
2 maj 14:51
PrzyszlyMakler: Ok, dziękuję. Ładnie rozpisane
.
2 maj 14:55
Omikron: To jest taka taka pełna formułka którą jeszcze z przygotowania do matury pamiętam
2 maj 15:06