Skillnad mellan versioner av "3.5 Lösning 6d"

Från Mathonline
Hoppa till: navigering, sök
m
m
 
(13 mellanliggande versioner av samma användare visas inte)
Rad 1: Rad 1:
 
Vi deriverar målfunktionen:
 
Vi deriverar målfunktionen:
  
::<math> V(x) \, = \, x \cdot (10 \, - \, 2\,x)^2 \, = \, x \cdot (100 \, - \, 40\,x \, + \, 4\,x^2) \, = \, 100\,x \, - \, 40\,x^2 \, + \, 4\,x^3 </math>
+
:<math> V(x) \, = \, x \cdot (10 \, - \, 2\,x)^2 \, = \, x \cdot (100 \, - \, 40\,x \, + \, 4\,x^2) \, = \, 100\,x \, - \, 40\,x^2 \, + \, 4\,x^3 </math>
  
::<math> V'(x) \, = \, 12\,x^2 \, - \, 80\,x \, + \, 100 </math>
+
:<math> V'(x) \, = \, 12\,x^2 \, - \, 80\,x \, + \, 100 </math>
  
::<math> V''(x) \, = \, 24\,x \, - \, 80 </math>
+
:<math> V''(x) \, = \, 24\,x \, - \, 80 </math>
  
 
Derivatans nollställen:
 
Derivatans nollställen:
  
::<math>\begin{array}{rcrcl}  V'(x) & = & 12\,x^2 - 80\,x + 100 & = & 0  \\
+
:<math>\begin{array}{rcrcl}  V'(x) & = & 12\,x^2 - 80\,x + 100 & = & 0  \\
 
                                     &  &  3\,x^2 - 20\,x +  25 & = & 0  \\
 
                                     &  &  3\,x^2 - 20\,x +  25 & = & 0  \\
 
                     &  &  x^2 - {20 \over 3}\,x + {25 \over 3} & = & 0  \\
 
                     &  &  x^2 - {20 \over 3}\,x + {25 \over 3} & = & 0  \\
  & & x_{1, 2} &=& {10 \over 3} \,\pm\, \sqrt{{100 \over 9}-{25 \over 3}} \\
+
  & & x_{1, 2} &=& {10 \over 3} \;\pm\; \sqrt{{100 \over 9}-{25 \over 3}} \\
                                    &   &                 9 & = & 4\,x \\
+
& &         &=& {10 \over 3} \;\pm\; \sqrt{{100 \over 9}-{75 \over 9}} \\
                                    &   &                 x & = & {9 \over 4 } \, = \, 2,25
+
& &         &=& {10 \over 3} \;\pm\; \sqrt{25 \over 9} \\
 +
& &          &=& {10 \over 3} \;\pm\; {5 \over 3} \\
 +
& &    x_1  &=& {15 \over 3 } \, = \, 5 \\
 +
& &    x_2  &=& \,{5 \over 3} 
 
         \end{array}</math>
 
         \end{array}</math>
  
Andraderivatans tecken för <math> \, x = 2,25 \, </math><span style="color:black">:</span>
+
För <math> \, x_1 = 5 \, </math> blir volymen <math> \, V(5) = 5 \cdot (10 \, - \, 2 \cdot 5)^2 = 0 \, </math> och därmed minimal.
  
<math> A''(2,25) = -4 \, < \, 0 \quad \Longrightarrow \quad A(x) \, </math> har ett lokalt maximum i <math> \, x = 2,25 \, </math>.
+
För <math> \, \displaystyle x_2 = {5 \over 3} \, </math> ger andraderivatans tecken<span style="color:black">:</span>
  
<math> x = 2,25 \, </math> är rektangelns ena sida. Den andra sidan är<span style="color:black">:</span>
+
<math> \displaystyle V''\left({5 \over 3}\right) = 24 \cdot {5 \over 3} \, - \, 80 = -\,40 \, < \, 0 \quad \Longrightarrow \quad V(x) \, </math> har ett lokalt maximum för <math> \displaystyle \, x = {5 \over 3} \, </math>.
  
::<math> 9 \, - \, 2\,x \, = \, 9 \, - \, 2 \cdot 2,25 \, = \, 9 \, - \, 4,5 \, = \,4,5 </math>
+
För <math> \, \displaystyle x = {5 \over 3} = 1,67 \, </math> blir lådans volym <math> \, V(x) \, </math> maximal.
 
+
För <math> \, x = 2,25 \, </math> blir stängselns area maximal.
+

Nuvarande version från 19 juni 2015 kl. 09.52

Vi deriverar målfunktionen:

\[ V(x) \, = \, x \cdot (10 \, - \, 2\,x)^2 \, = \, x \cdot (100 \, - \, 40\,x \, + \, 4\,x^2) \, = \, 100\,x \, - \, 40\,x^2 \, + \, 4\,x^3 \]

\[ V'(x) \, = \, 12\,x^2 \, - \, 80\,x \, + \, 100 \]

\[ V''(x) \, = \, 24\,x \, - \, 80 \]

Derivatans nollställen:

\[\begin{array}{rcrcl} V'(x) & = & 12\,x^2 - 80\,x + 100 & = & 0 \\ & & 3\,x^2 - 20\,x + 25 & = & 0 \\ & & x^2 - {20 \over 3}\,x + {25 \over 3} & = & 0 \\ & & x_{1, 2} &=& {10 \over 3} \;\pm\; \sqrt{{100 \over 9}-{25 \over 3}} \\ & & &=& {10 \over 3} \;\pm\; \sqrt{{100 \over 9}-{75 \over 9}} \\ & & &=& {10 \over 3} \;\pm\; \sqrt{25 \over 9} \\ & & &=& {10 \over 3} \;\pm\; {5 \over 3} \\ & & x_1 &=& {15 \over 3 } \, = \, 5 \\ & & x_2 &=& \,{5 \over 3} \end{array}\]

För \( \, x_1 = 5 \, \) blir volymen \( \, V(5) = 5 \cdot (10 \, - \, 2 \cdot 5)^2 = 0 \, \) och därmed minimal.

För \( \, \displaystyle x_2 = {5 \over 3} \, \) ger andraderivatans tecken:

\( \displaystyle V''\left({5 \over 3}\right) = 24 \cdot {5 \over 3} \, - \, 80 = -\,40 \, < \, 0 \quad \Longrightarrow \quad V(x) \, \) har ett lokalt maximum för \( \displaystyle \, x = {5 \over 3} \, \).

För \( \, \displaystyle x = {5 \over 3} = 1,67 \, \) blir lådans volym \( \, V(x) \, \) maximal.