Zadania optymalizacyjne, Planimetria.
La gringa:
Treść zadania: : Okno na poddaszu ma kształt trapezu równoramiennego, którego krótsza
podstawa i ramiona mają długość po
4 dm
Oblicz, jaką długość powinna mieć dłuższa podstawa tego trapezu, aby do pomieszczenia wpadało
przez to okno jak najwięcej światła, czyli aby pole powierzchni okna było największe.
Oblicz to pole.
Prosiłbym o weryfikację, gdyż nie mam podanego rozwiązania, a chciałbym mieć pewność iż zadanie
jest zrobione prawidłowo
Zał. x>0; h>0;
| 4+4+2x | |
P = |
| * h h2 = 16 − x2 ⇒ h=√16−x2 16−x2≥0 ⇒ x≤4 v x≥−4 ⇒ x ∊ (0,4> |
| 2 | |
Tworzę funkcję opisującą pole tego trapezu:
f(x)=(4+x)*
√16−x2
Tworzę pochodną.
| 1 | |
f'(x)= 1 * (√16−x2) + (4+x)* |
| *(−2x) |
| 2*√16−x2 | |
| −x | |
f'(x)= √16−x2 + (4+x)* |
| |
| √16−x2 | |
Wyznaczam ekstrema.
Warunek konieczny:
| −2x2−4x+16 | |
f'(x) = 0 ⇒ |
| = 0 |
| √16−x2 | |
−2x
2−4x+16 = 0 Δ=144
√Δ=12
x
1 = 2 x
2 = −4 x
2 nie spełnia założeń. Rozważamy tylko x
1.
Warunek wystarczający (zmiana znaku) rysunek powyżej.
−Zmiana znaku następuje z + na −. Czyli x=2 jest naszym szukanym maksimum.
ODP:
Dłuższa podstawa trapezu powinna mieć długość: 4 + 2*2 = 8
Największe możliwe pole tego trapezu wynosi: (4+8):2 *
√12 = 6
√12 ⇒ 12
√3