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Maximierung des Volumens: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:43 Di 09.05.2006
Autor: spliffi

Aufgabe
Es wird eine Trommel von 6000 cm2 konstruiert.
Wie sind der Radus und die Hoehe zu waehlen,damit das Volumen maximal wird?

hab die oberfl.funktion mit O= [mm] \bruch{\pi4 r^{2}}{4} [/mm] +2 [mm] \pi [/mm] rh = 6000 bestimmt.

dann nach h umgestellt...  h =  [mm] \bruch{6000-\pi r^{2}}{2\pi r} [/mm]

in V =  [mm] \bruch{\pi(2r) ^{2}}{4} [/mm] * h eingesetzt

    V =  [mm] \bruch{\pi(2r) ^{2}}{4} [/mm] * [mm] \bruch{6000-\pi r^{2}}{2\pi r} [/mm]

1. ableitung

    V' = [mm] 2\pir [/mm] * [mm] \bruch{6000-\pi}{2\pi} [/mm]

Hab ich mich schon hier vertan??

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

        
Bezug
Maximierung des Volumens: Ableitung falsch
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:52 Di 09.05.2006
Autor: Roadrunner

Hallo spliffi,

[willkommenmr] !!



> hab die oberfl.funktion mit O= [mm]\bruch{\pi4 r^{2}}{4}[/mm] +2  [mm]\pi[/mm] rh = 6000 bestimmt.

Soll die Trommel auf einer Seite offen sein, also ohne Boden?

Anderenfalls lautet die Oberfläche:

$O \ = \ [mm] \red{2}*G+M [/mm] \ = \ [mm] \red{2}*\pi*r^2+2\pi*r*h [/mm] \ = \ 6000$



> dann nach h umgestellt...  h =  [mm]\bruch{6000-\pi r^{2}}{2\pi r}[/mm]
>  
> in V =  [mm]\bruch{\pi(2r) ^{2}}{4}[/mm] * h eingesetzt
>  
> V =  [mm]\bruch{\pi(2r) ^{2}}{4}[/mm] * [mm]\bruch{6000-\pi r^{2}}{2\pi r}[/mm]

Hier solltest Du zunächst kürzen und weiter zusammenfassen zu:

$V(r) \ = \ [mm] \pi*r^2*\bruch{6000-\pi*r^2}{2\pi*r} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{1}{2}*r*\left(6000-\pi*r^2\right) [/mm] \ = \ [mm] 3000*r-\bruch{\pi}{2}*r^3$ [/mm]


> 1. ableitung
>
> V' = [mm]2\pi r[/mm] * [mm]\bruch{6000-\pi}{2\pi}[/mm]

[notok] Nein, diese Ableitung stimmt nicht. Wenn Du nicht erst wie oben zusammenfasst, hättest Du hier die MBProduktregel anwenden müssen (was hier aber übertrieben ist).

Wie lautet also nun die Ableitung $V'(r)_$ ?


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
                
Bezug
Maximierung des Volumens: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:30 Di 09.05.2006
Autor: spliffi

danke fuer die schnelle antwort.
hatte ein problem mit der formelaufstellung hier.habs mal weiter versucht...

$ V(r) \ = \ [mm] \pi\cdot{}r^2\cdot{}\bruch{6000-\pi\cdot{}r^2}{2\pi\cdot{}r} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{1}{2}\cdot{}r\cdot{}\left(6000-\pi\cdot{}r^2\right) [/mm] \ = \ [mm] 3000\cdot{}r-\bruch{\pi}{2}\cdot{}r^3 [/mm] $


nun die ableitung ist V'(r) =  - [mm] \bruch{3\pi}{2}\ r^{2}+3000 [/mm]

die hinr. bedingung ist V'(r) = 0

   0 = - [mm] \bruch{3\pi}{2}\ r^{2}+3000 [/mm]

    r =  [mm] \wurzel{ \bruch{2000}{\pi}} [/mm]

    r = 25,23cm

notw. bedingung V'' [mm] \not= [/mm] 0

    V''(r) = [mm] -3\pi [/mm] r

    V''(25,23) = -237,8 <0  [mm] \Rightarrow [/mm] maximum

    

    h(r) =  [mm] \bruch{6000-\pi r^{2}}{2\pi r} [/mm]

    h(25,23) = 33,8cm

Bezug
                        
Bezug
Maximierung des Volumens: Fehler bei h
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:40 Di 09.05.2006
Autor: Roadrunner

Hallo spliffi!


Bis auf den allerletzten Wert alles richtig [daumenhoch] !!

Nur bei der Höhe [mm] $h_E$ [/mm] habe ich einen anderen Wert heraus:

[mm] $h_E [/mm] \ = \ [mm] \wurzel{\bruch{2000}{\pi}} [/mm] \ = \ [mm] r_E$ [/mm]


Zudem musst Du bestimmt auch noch das maximale Volumen [mm] $V_{\max}$ [/mm] angeben ...


Gruß vom
Roadrunner


Bezug
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