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Forum "Extremwertprobleme" - Extremwertaufgabe Halbkreis
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Extremwertaufgabe Halbkreis: Extremwertaufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:03 So 23.05.2010
Autor: marco1989

Aufgabe
Der Querschnitt eines Abwasserkanals ist im Normalfall ein Rechteck mit aufgesetztem Halbkreis. Wie muss ein Abwasserkanal gebaut werden, wenn bei gegebener Querschnittsfläcje A= 3m² der Umfang minimal wird?

Hallo,

folgende Aufgabe habe ich versucht zu lösen bekomme aber immer das falsche Ergebnis raus. Könnt Ihr mir anhand meiner Rechnung sagen wo der Fehler liegt?


HB: U=2x+2y+x*pi

NB: 3= 2xy+ (x²*pi)/2

ZF: U (x)= 2x+ ((6-x²*pi)/(2x))+x*pi

Meine Ableitung wäre dann:

U'(x)= 2+ ((-2x*pi)/(-2x²))+pi


Wo liegt der Fehler?

Danke schonmal im Vorraus

Marco

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Extremwertaufgabe Halbkreis: Ableitung falsch
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:10 So 23.05.2010
Autor: Loddar

Hallo Marco,

[willkommenmr] !!


Du machst den Fehler bei der Ableitung. Dabei ist wohl der mittlere Term der Knackpunkt.

Formen wir diesen vor dem Ableiten erst um:
[mm] $$\bruch{6-\pi*x^2}{2*x} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{6}{2*x}-\bruch{\pi*x^2}{2*x} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{3}{x}-\bruch{\pi*x}{2} [/mm] \ = \ [mm] 3*x^{-1}-\bruch{\pi}{2}*x$$ [/mm]

Wie lautet nun die Ableitung?


Gruß
Loddar


Bezug
                
Bezug
Extremwertaufgabe Halbkreis: Ableitung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:20 So 23.05.2010
Autor: marco1989

Hi,

danke für die schnelle Antwort

ist diese Abl. richtig?

F`(x)= -3x^-2- (pi/2)

Bezug
                        
Bezug
Extremwertaufgabe Halbkreis: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:22 So 23.05.2010
Autor: Steffi21

Hallo, korrekt, vergesse aber nicht 2x und [mm] \pi*x [/mm] noch abzuleiten, Steffi

Bezug
                        
Bezug
Extremwertaufgabe Halbkreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:32 So 23.05.2010
Autor: marco1989

Ist es richtig das dann meine Ableitung so aussieht? (Ich habe die reinen Zahlenwerte zusammengefasst)

und ich für x= 0,926 heraus bekomme?

U`(x)= 3,571- (1/3x²)


Ich bin schon total an dieser Aufgabe am verzweifeln, weil ich Dienstag die Prüfung schreibe.

Bezug
                                
Bezug
Extremwertaufgabe Halbkreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:42 So 23.05.2010
Autor: Steffi21

Hallo, sicherlich hast du dich nur verschrieben

[mm] U'(x)=2+\bruch{\pi}{2}-\bruch{3}{x^{2}} [/mm]

im letzten Summand gehört die 3 in den Zähler

[mm] x\approx0,916 [/mm]

besser

[mm] x=\wurzel{\bruch{3}{2+\bruch{\pi}{2}}}=\wurzel{\bruch{6}{4+\pi}} [/mm]

(die negative Lösung entfällt ja bei dieser geometrischen Aufgabe)

Steffi



Bezug
                                        
Bezug
Extremwertaufgabe Halbkreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:54 So 23.05.2010
Autor: marco1989

Danke für die Antwort

Dein Lösungsansatz mit der Wurzel ist mir noch nicht ganz klar. Könntest du mir sagen wie du darauf kommst?

Grúß

Marco

Bezug
                                                
Bezug
Extremwertaufgabe Halbkreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:02 So 23.05.2010
Autor: Steffi21

Hallo, du hast

[mm] U'(x)=2+\bruch{\pi}{2}-\bruch{3}{x^{2}} [/mm]

[mm] 0=2+\bruch{\pi}{2}-\bruch{3}{x^{2}} [/mm]

[mm] \bruch{3}{x^{2}}=2+\bruch{\pi}{2} [/mm]

[mm] x^{2}=\bruch{3}{2+\bruch{\pi}{2}}=\bruch{3}{\bruch{4}{2}+\bruch{\pi}{2}}=\bruch{3}{\bruch{4+\pi}{2}}=\bruch{6}{4+\pi} [/mm]

noch die Wurzel ziehen

Steffi



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