Analysis / Dreieck, Flächenberechnung

Aufrufe: 2182     Aktiv: 04.01.2020 um 22:24

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Gegeben ist die Funktion f mit f(x) = 1/4 x^4 - x^2 +1 

Die Aufgabe lautet: Berechnen Sie, welches von allen Dreiecken mit den Eckpunkten A (0/9),        B (x /f(x)) und C (-x/f(-x))  mit f(x) kleiner gleich 9 maximalen Flächeninhalt hat. 

Zu der Aufgabe kommt noch die Frage hinzu, dass man den Flächeninhalt der Fläche, die der Graph von f mit der Parabel zu y = 1/4 x^2 einschließt, berechnen soll 

Danke im Voraus, ich würde mich um jede Hilfe freuen..

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Das Dreieck ist offensichtlich gleichschenklig. Da die y-Koordinaten von B bzw. C nie größer als neun sind, ist die Höhe des Dreiecks also \(h_a = 9- f(x)\).
Für den Flächeninhalt benötigt man nun noch die Länge der Basis. Diese beträgt \(a = 2x\).

Also lautet die Flächenfunktion \(A(x) = \dfrac{1}{2} h_a \cdot a = -\dfrac{x^5}{4}+x^3+8x, \quad x\in [-2\sqrt{2}, 2\sqrt{2}]\).
Von dieser musst du nun das Maximum finden.

Alternativ könnte man aufgrund der Symmetrie das Dreieck auch in zwei rechtwinklige Dreiecke zerlegen, die Berechnungen für eine Seite durchführen und den Flächeninhalt schlichtweg verdoppeln. 

"Flächeninhalt der Fläche, die der Graph von f mit der Parabel zu y = 1/4 x^2 einschließt"

g ist hier die Parabelfunktion.

Der orientierte Flächeninhalt \(A\) entspricht \(A= 2 \left(\left | \displaystyle\int\limits_0^1 [f(x)-g(x)]\, \text{d}x \right | +  \left | \displaystyle\int\limits_1^2 [f(x)-g(x)]\, \text{d}x \right | \right)\).

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Vielen vielen Dank wirklich hab alles verstanden!! nur eine kleine Frage:
Bei der letzten Aufgabe mit dem Flächeninhalt, muss doch vom Intervall 1 - 2 : g(x) - f(x) sein, weil der g über f ist oder hab ich da ein Denkfehler.
  ─   m_ina4 04.01.2020 um 21:48

Daher habe ich die Betragsstriche gesetzt. Dann muss ich mir darüber keine Gedanken machen.
Wenn man aber wie du vorgehen würde, könnte man sich diese auch sparen.
  ─   maccheroni_konstante 04.01.2020 um 22:22

achso stimmt danke   ─   m_ina4 04.01.2020 um 22:24

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