Extremwertaufgabe

Aufrufe: 859     Aktiv: 10.03.2021 um 03:47

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Es sollen zylindrische Blechdosen mit Boden und Deckel mit dem Volumen V hergestellt werden. Dabei sollen Radius und Höhe so gewählt werden, dass die Oberfläche und damit der Materialverbrauch möglichst gering ist. 

Das Ziel ist es also anzugeben, r (V) und h (V) - also was ist r und h in V gemessen. 

Die Formel für die Oberfläche, die also gering werden soll, ist: 

Ao= 2 pi r (r+h)

Wenn man Formel für Volumen nach h umstellt und da einsetzt kommt man auf: 

Ao= 2 pi r^2 + 2 V/r

Dann davon das Minimum ist: 
 r^3 = V/2pi

Habe ich irendwo einen Fehler und wie muss ich jetzt weiter verfahren? 

BItte um Hilfe, LG :=)
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Hei, dass ist schonmal die richtige Stelle. Jetzt musst du die 2. Ableitung bilden und schauen, ob das wirklich dein Minimum ist. Anschließend musst du deine Wert für r noch in deine Volumenformel einsetzen, um den Wert für h zu erhalten und dann dürfte das passen   ─   vzqxi 09.03.2021 um 12:10
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Der Ansatz ist sehr gut. Du musst eigentlich nur noch die Gleichung \( r^3 = \frac{V}{2 \pi} \) lösen (Tipp: es gibt nur eine reelle Lösung (und zwei komplexe, die Du aber nicht brauchst, weil \( r \in \mathbb{R} \) sein sollte)). Dann musst Du prüfen, ob es sich wirklich um ein Minimum handelt. Dazu bildest Du die zweite Ableitung und setzt deinen Wert für \( r \) ein. Wenn die Ableitung negativ ist, handelt es sich um ein Maximum, wenn sie positiv ist, dann handelt es sich um ein Minimum (das ist genau das, was Du im Idealfall haben möchtest) und wenn Sie \( 0 \) ist, dann liegt ein Sattelpunkt vor.
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