Drut długości 100cm podzielono na dwie części z jednej zbudowano kwadratową ramkę, a z drugiej okrąg. Jaka powinna być długość każdej części aby suma pól figur ograniczonych drutem była najmniejsza?
ogólnie wszytsko rozumiem tylko mam pytanie dotyczące pola koła.
P = a²
Obw = 4a
czyli:
P = (¼*Obw)²
A dla okręgu:
P = πr²
Obw = 2πr => z tego r = Obw/2π
więc pole równa się:
P = ½*Obw*Obw/2π
P = ½*Obw²/2π
w rozwiązaniu jest jak powyżej i nie rozumiem dlaczego
Ja obliczyłam sobie to tak, że y= 100-x więć 100-x = 2 \pi r
i wyszło mi że r=(100-x)/2 \pi
więc pole powinno być \pi ((100-x)/2 \pi )^2
WYTŁUMACZY MI KTOŚ CZEMU JEST TAK A NIE TAK JAK JA TO ZROBIŁAM? Dokładniej mi chodzi czemu trzeba jeszcze to pomnożyć przez 1/2
Obwód kwadratu oznaczmy jako x, a obwód okręgu jako y.
Suma pól figur równa się:
(¼*x)² + ½*y²/2π
Wiemy, że drut ma 100cm długości, więc jedną z niewiadomych można zapisać jako 100 minus druga niewiadoma:
y = 100-x
Podstawiamy:
(¼*x)² + ½*(100-x)²/2π
Teraz trzeba to trochę poprzekształcać:
1/16x² + ½*(10000 - 200x + x²)/2π
1/16x² + (5000 - 100x + ½x²) /2π
1/8πx² + 5000 - 100x + ½x²
x²(1/8π + ½)- 100x + 5000
Zapisujemy to teraz jak funkcję:
f(x) = x²(1/8π + ½)- 100x + 5000
Wykres tej funkcji to parabola ramionami skierowana w górę, więc najmniejszą wartość przyjmuje dla x wierzchołka. Wystarczy więc teraz policzyć pierwszą współrzędną wierzchołka i mamy wynik
x = -b/2a
x = 100 / 2*(1/8π + ½)
x = 100 / (1/4π + 1)
x = 100 / ((π+4)/4)
x = 400 / (π+4)
Można podać jedynie przybliżony wynik, ponieważ mamy liczbę pi:
x = 56 cm
W takim razie y = 100 - 56 = 44 cm
Odp. Drut powinien być podzielony na kawałki o długości 56 cm i 44 cm
Funkcja kwadratowa - optymalizacja
Otrzymałeś(aś) rozwiązanie do zamieszczonego zadania? - podziękuj autorowi rozwiązania! Kliknij
-
- Guru
- Posty: 18457
- Rejestracja: 17 sie 2008, 15:23
- Podziękowania: 4 razy
- Otrzymane podziękowania: 9161 razy
Re:
\(\pi\) się uprościło ,więc nie ma \(2\pi\) w mianowniku,a tylko 2.Aria pisze:no, ae źle to zrobiłeś przecież no bo ;
\pi x (y/ 2 \pi ) x (y/ 2 \pi ) to jest \pi x (y^2)/ 4 \pi ^2
Stąd jest 1/2
Wszystko jest trudne,nim stanie się proste.