11. évfolyam

Szélsőérték-keresés 9 – kalkulussal

KERESÉS

Felhasználói leírás

Egy 10 x 20 cm oldalhosszú téglalap alakú kartonlap sarkaiból négyzeteket vágunk ki, és a kartonlapból nyitott tetejű dobozt készítünk.
Legyen az ábra alapján: a = 10 cm, és b = 20 cm.

EMBED

Kérdések, megjegyzések, feladatok

  1. FELADAT
    Jelöljük x-szel a sarkokból kivágott négyzetek oldalának a hosszát, majd határozzuk meg a doboz térfogatát az x függvényében!
    V=(10-2x)\cdot(20-2x)\cdotx
    V(x)=4x3=60x2+200x
    ahol 0 < x < 5
  2. FELADAT
    Az ábrán az f(x)=4x3-60x2+200x függvény látható. Mi a függvény értelmezési tartománya és értékkészlete?
  3. FELADAT
    Mekkorára válasszuk x-et, hogy a doboz térfogata 96 köbcentiméter legyen?
  4. FELADAT
    A leolvasott (0,58; 96,75) érték közelítő érték. Határozzuk meg négy tizedes jegy pontossággal x-et, melyre a függvényérték két tizedesjegy pontossággal 96!
    Az első közelítést leolvastuk az ábráról, innen további behelyettesítésekkel:
    (0,57; 95,25)
    (0,575; 95,92)
    (0,576; 96,06)
    (0,5755; 95,99)
    (0,5756; 96)
  5. FELADAT
    Milyen x-re lesz a doboz térfogata a legnagyobb?
    (2,11; 192,45) az ábráról leolvasható maximum.
    A pontos érték differenciálszámítással is megkapható. A függvénynek lokális szélsőértéke van az első derivált zérushelyénél, amennyiben a második derivált nem nulla.
    V'(x)=12x2-120x+200
    12x2-120x+200=0
    x= \frac{15-5\sqrt{3} }{3} ≈ 2,11
    A másodfokú egyenlet másik gyöke nem eleme az értelmezési tartománynak.
    V''(x)=24x-120
    Mivel V''(x= \frac{15-5\sqrt{3} }{3} ) < 0
    Vmax= \frac{1000}{9} \cdot \sqrt[]{3} ≈ 192,45