Extremwertaufgaben lösen
8 Aufgaben mit Lösungen
a) Weidefläche
- An einem geraden Fluss soll eine rechteckige Weidefläche eingezäunt werden.
- An dem Fluss entlang selbst ist kein Zaun nötig.
- Die drei anderen Seiten benötigen allerdings Zaun.
- Insgesamt hat man 120 Meter Zaunlänge zur Verfügung.
- Wie lang und breit wird die Weidefläche, ...
- wenn ihre Fläche maximal sein soll?
b) Pappkiste
- Aus einer Pappfläche von einem Quadratmeter ...
- soll eine Rechteckkiste mit maximalem Volumen hergestellt werden.
- Wie lang, breit und hoch wird die Kiste?
c) Produkt
- Die Zahl 100 soll in zwei Summanden zerlegt werden.
- Das Produkt der Summanden soll möglichst groß werden.
- Wie lauten die Summanden?
d) Differenz
- Die Zahl 80 soll in zwei Summanden zerlegt werden.
- Das Produkt der Summanden soll möglichst klein werden.
- Wie lauten die Summanden?
e) Kurvenfläche
- Man hat den Graphen der Funktion f(x)=4-0,5x.
- Auf dem Graphen selbst sei frei beweglich der Punkt P.
- Für P erlaubt sind nur x-Werte von 0 bis 8.
- Von P ausgehend soll man sich eine waagrechte und ...
- eine senkrechte Linie vorstellen. Diese zwei Linien ...
- bilden mit der x- und y-Achse ein Rechteck.
- Wo muss P auf der Geraden liegen, dass der ...
- Flächeninhalt des Rechtecks maximal wird?
f) Raviolidose
- Eine zylindrische Dose soll ein Volumen von 850 ml haben.
- Die Bleckdicke und mögliche Wulste und Falzen werden vernachlässigt.
- Der Blechverbrauch und damit die Dosenoberfäche soll minimal sein.
- Wie hoch ist die Dosen und welchen Durchmesser hat sie dann?
g) Wassertank mit Boden
- Ein kleiner zylindrischer Wassertank soll 2500 Liter fassen.
- Er soll einen kreisförmigen Boden haben, aber keinen Deckel.
- Berechne die Höhe und den Durchmesser, sodass der Material-
- verbrauch für Boden und Mantel möglichst gering ist.
h) Wassertank ohne Boden
- Bei der folgenden Aufgabe wird etwas Ungewohntes auftreten.
- Zeichne den Graphen der Zielfunktion und versuche ihn zu interpretieren.
- Auf einen felsigen Untergrund soll ein zylinderförmiger Wassertank gesetzt werden.
- Als Boden des Tank kann der Fels genommen, man benötigt kein Bodenmaterial.
- Der Tank hat auch keinen Decke, man benötigt nur die seitliche Mantelfäche.
- Beschreibe in Worten, wie man den Tank bauen müsste, dass man ...
- möglichst wenig Material für ihn braucht.