Extremwerte Parabel + Punkt, Rechteck dazwischen.

Erste Frage Aufrufe: 805     Aktiv: 02.05.2020 um 13:17

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Guten Tag,

Aufgabe: Durch den Punkt Q (5/16) und den Punkt P auf der Parabel wird ein achsenparalleles Rechteck festgelegt. Wie muss der Punkt P gewählt werden, damit die Rechteckfläche maximal wird?

geg.:

Q (5/16)

f(x)= -x2+9

ges.:

Punkt P (x / f(x)) liegt entsprechend auf der Parabel und entspricht der unteren linken Ecke des Rechtecks.

 

 

Definitionsbereich D wäre entsprechend, dass das Rechteck maximal bis zur Parabel bzw. bis zum Punkt Q gehen darf.

Mir ist nicht klar, wir ich den Punkt P (x / f(x)) ermitteln soll, wo A für das Rechteck maximal wird.

Das einzige was ich mit meinem Lernstand ermitteln kann, wäre folgendes. Kann ich von dort aus irgendwie weiterrechnen?

A= g*h

g= (5-x(*(16-f(x))

h= f(x)= -x^2+9

A=-x^3+5x^2+35

A'(x)= 0

=>A'(x)= -3x^2+10x-7=0

=> x= 7/3 v x=1

Irgendwo dazwischen wird das Rechteck die Parabel auf der X-Achse berühren (sieht man auch optisch in der Aufgabe, irgendwo bei etwas unter 1,5 auf der x-Achse).

Nur wo und wie komme ich auf y?

 

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Bei "g = ..." hast du schon die Formel für A hingeschrieben, nicht für g, oder?
Es gilt `g = 5-x` und `h = 16 - f(x) = x^2 +7`.
  ─   digamma 02.05.2020 um 12:55

Bei A(x) hast du dich verschrieben. Der Term `-7x` fehlt. Es gilt `A(x) = (5-x)(x^2+7) = 5x^2 + 35 - x^3 -7x = -x^3+5x^2-7x +35`.   ─   digamma 02.05.2020 um 12:57
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Um y zu bekommen, musst du x in die Gleichung von f(x) einsetzen.

Zuvor musst du überprüfen, für welchen der beiden x-Werte ein Maximum vorliegt und für welchen ein Minimum.

Außerdem vermute ich, dass vorgegeben ist, dass das Rechteck die Parabel nicht schneiden darf. Das wird aus deiner Aufgabenstellung nicht klar, aber sonst gibt es kein Maximum, sondern die Rechtecksfläche geht gegen `infty` für x gegen `-infty`. Ich nehme an, dass du das meinst mit deiner Aussage über den Definitionsbereich. Dessen linke Grenze ist dann dadurch gegeben, dass P auf dem Scheitelpunkt der Parabel liegt, also `x= 0`. Die rechte Grenze ist `x= 5` wenn P auf einer achsenparallelen Linie mit Q liegt. Am rechten Rand nimmt A den Wert 0 an, das ist uninteressant, am linken Rand könnte aber ein Randmaximum vorliegen, dass du noch überprüfen musst.

Die x-Achse spielt keine Rolle. Die Parabel schneidet die x-Achse bei x = 3, das ist aber völlig irrelevant. Oder steht in der Aufgabenstellung etwas, dass das Rechteck im I. Quadranten liegen soll?

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