Optymalizacja
Mikołaj: W okrąg o promieniu R wpisano prostokąt ABCD. Wyznacz możliwie największe pole tego
prostokąta.
robiłem to tak :
wyznaczenie wzoru na pole P= xy
z tw PG: x2 + y2 = (2r)2 ==> x = √ 4r2 − y2
po podstawieniu P = √ (4r2 − y2)y2
Jaka będzie dziedzina? Jak ją wyznaczyć? Jak policzyć pochodną z tego ;x dodam, że jest to
zadanie na poziomie licealnym
22 sty 15:15
Jerzy:
Prościej będzie uzależnić pole od kąta.
P = 4*x*y = 2R
2sin2α
P' = 4R
2cos2α ... i maksimum dla : α = 45
0
22 sty 15:22
Basia: możesz sobie ułatwić życie i sprawdzić kiedy P2 jest największe, bo dla P>0 są to warunki
równoważne
dziedzina: 0 < x,y < 2r
wynika wprost z treści zadania
formalnie:
(4r2−y2)*y2>0 ⇔ (2r−y)(2r+y)>0 (bo y2 stale dodatnie)
y∊(−2r;2r) i y>0 (jako długość boku)
czyli y∊(0,2r)
22 sty 15:27
Janek: Jerzy dzięki za pomysł ale niestety nie wiem jak takie coś robić, wszystkie zadania
optymalizacyjne w szkole robiliśmy bez użycia kątów /funkcji trygonometryczne.
Basia po wyznaczeniu tej dziedziny mam liczyć pochodna z y²(4r²−y²)? Czyli to będzie p'(x)
=8r²y−4y³
Teraz to przyrownac do zera? Jak sobie poradzić z tym jeśli są dwie zamienne 😯
22 sty 15:38
Basia:
to nie są dwie zmienne; r jest parametrem
f(y) = −y
4+4r
2y
2
f'(y) = −4y
3+8r
2y = −4y(y
2−2r
2) y>0
f'(y)=0 ⇔ y
2−2r
2=0 ⇔ y=r
√2
y∊(0;r
√2) ⇒ f'(y)>0 ⇒ f rośnie
y∊(r
√2;2r) ⇒ f'(y)<0 ⇒ f maleje
y
max = r
√2
x
max =
√4r2−2r2 = r
√2
na rysunku masz wykres pochodnej
czarna kropka to y=r
√2
22 sty 16:41