Lösung Zaun

Version 29.1 von akukin am 2024/01/18 11:56

Schafweide.png

Hauptbedingung:
\(A= x \cdot y\)

Nebenbedingung:

\[\begin{align*} 2x+y &= 110 \quad \mid -2x\\ \Leftrightarrow y &= 110-2x \\ \end{align*}\]

Einsetzen von \(y= 110-2x\) in die Hauptbedingung liefert die Zielfunktion
\(A(x)=x\cdot (110-2x)=-2x^2+110x\)

mit \(A'(x)=-4x+110\)

Gleichsetzen der ersten Ableitung mit Null liefert

\[\begin{align*} &\: A'(x) &\:= 0 \\ &\: \Leftrightarrow &\: -4x+110 &\: = 0 &\: \mid -110 \\ &\: \Leftrightarrow &\: -4x &\: \qquad =-110 &\: \mid :(-4) \\ &\: \Leftrightarrow &\: x &\: = 27,5 \end{align*}\]

Da \(A''(x)=-4 < 0\), liegt ein Maximum vor.

Es ist \(A(27,5)=1512,5 \text{m}^2\).
An den Rändern des Definitionsbereiches \(D=[0,110]\) gilt \(A(0)=0\) und \(A(110)=0\). Damit liegt bei \(x=27,5\) ein globales Maximum vor.

Einsetzen in die NB: \(y=100-2\cdot 27,5=55\).

Somit ist der Flächenhalt maximal für die Seitenlängen \(x=27,5 \text{m}\) und \(y=55 \text{m}\).