Änderungen von Dokument Lösung Zelt

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am 2024/01/05 13:06
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Zusammenfassung

Details

Seiteneigenschaften
Inhalt
... ... @@ -1,5 +3,3 @@
1 -Der Definitionsbereich für a ist {{formula}}]0; \sqrt(2,5^2+2,5^2)[ \approx [0; 3,5]{{/formula}} (Obergrenze abgerundet)
2 -
3 3  Die Höhe //h// ist abhängig von //a//. Durch zweimalige Anwendung des Satzes von Phytagoras lässt sich folgende Formel für die Höhe herleiten:
4 4  
5 5  {{formula}}h \left ( a \right ) = \sqrt{2{,}5^{2} - \frac{1}{2} a^{2}}{{/formula}}
... ... @@ -10,7 +10,7 @@
10 10  
11 11  Kandidaten für Maximalstellen von //V(a)// liefert die Gleichung {{formula}}V'(a)=0{{/formula}}. Viel einfacher erhält man diese Kandidaten, indem man die Ableitung von{{formula}}V^2(a){{/formula}} gleich null setzt:
12 12  
13 -{{formula}}V^2(a) = \frac{1}{9} a^4 (6.25 - \frac{1}{2} a^2) = \frac{25}{36}a^4 - \frac{1}{18}a^6{{/formula}}
11 +{{formula}}V^2(a) = \frac{1}{9} a^4 (6.25 - \frac{1}{2} a^2) = \frac{25}{36}a^4 - \frac{25}{18}a^6{{/formula}}
14 14  
15 15  Damit lässt sich viel einfacher rechnen! Ableiten und gleich Null setzen liefert:
16 16  
... ... @@ -20,15 +20,6 @@
20 20  
21 21  {{formula}}\Rightarrow a_1 = 0 \wedge \frac{100}{36} = \frac{1}{3}a^2{{/formula}}
22 22  
23 -{{formula}}a_{2,3} = \pm \sqrt{\frac{300}{36}} \approx \pm 2{,}89{{/formula}}
21 +{{formula}}a_{2,3} \approx 2,89{{/formula}}
24 24  
25 -Die Lösung {{formula}}a=2{,}89{{/formula}} ist die einzige, die im Definitionsbereich liegt und somit die gesuchte Maximalstelle. Bemerkung: Die Lösung {{formula}}a=0{{/formula}} (Kantenlänge Null) ist ein Minimum.
26 -
27 -{{formula}}V_{max}{{/formula}} ergibt sich durch Einsetzen von //a// in //V//:
28 -
29 -{{formula}}V \left ( \sqrt{\frac{300}{36}} \right ) = \frac{1}{3} \sqrt{\frac{300}{36}}^{2} · \sqrt{6{,}25 - \frac{1}{2} \sqrt{\frac{300}{36}}^{2}} \approx 4.01{{/formula}}
30 -
31 -Die zugehörige Höhe durch Einsetzen von //a// in //h//:
32 -
33 -{{formula}}h \left ( \sqrt{\frac{300}{36}} \right ) = \sqrt{2{,}5^{2} - \frac{1}{2} \sqrt{\frac{300}{36}}^{2}} \approx 1{,}44{{/formula}}
34 -
23 +Die Lösung //a,,1,,=0// (Kantenlänge Null) ist offensichtlich ein Minimum. Negative //a// (negative Kantenlängen) ergeben im Anwendungskontext keinen Sinn. Somit ist //a=2,89// die gesuchte Maximalstelle.