Skillnad mellan versioner av "3.5 Övningar till Extremvärdesproblem"

Från Mathonline
Hoppa till: navigering, sök
m (Övning 8)
m (Övning 8)
Rad 247: Rad 247:
 
d)   Beräkna cylinderns maximala area.
 
d)   Beräkna cylinderns maximala area.
  
e) &nbsp; Vilket samband råder mellan cylinderns radie <math> \, r \, </math> och dess höjd <math> \, h \, </math> när volymen maximeras?
+
e) &nbsp; Vilket samband råder mellan cylinderns radie <math> \, r \, </math> och dess höjd <math> \, h \, </math> när
 +
 
 +
volymen maximeras?
 
</td>
 
</td>
   <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; [[Image: Ovn 358_140.jpg]]
+
   <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; [[Image: Ovn 358_140.jpg]]
  
 
</td>
 
</td>

Versionen från 1 februari 2015 kl. 11.59

       <-- Förra avsnitt          Teori          Övningar      


E-övningar: 1-5


Övning 1

I figuren till höger rör sig punkten \( \, P \, \) på den räta linje vars ekvation är:
\[ y = -\,{6 \over 5}\,x + 4 \]

Vilken position av \( \, P \, (x, \, y) \, \) ger maximal area till den skuggade rektangeln?


a)   Vad är problemets bivillkor?

b)   Ställ upp problemets målfunktion som en funktion av endast en variabel.

Ange målfunktionens definitionsmängd.

c)   Bestäm koordinaterna till punkten \( \, P \, \) så att rektangelns area blir maximal.

d)   Beräkna rektangelns maximala area.

  Ovn 351.gif

Övning 2

En rektangel har omkretsen \( \, 12 \, {\rm cm} \, \). Maximera rektangelns area.


a)   Formulera problemets bivillkor.

b)   Ange problemets målfunktion samt definitionsmängd.

c)   Bestäm sidorna \( \, x \, \) och \( \, y \, \) så att rektangelns area blir maximal.

d)   Vad blir rektangelns maximala area?

        Ovn 352.gif


Övning 3

En rektangels area är \( \, 25 \, {\rm cm}^2 \, \). Minimera rektangelns omkrets.


a)   Formulera problemets bivillkor.

b)   Ange problemets målfunktion samt definitionsmängd.

c)   Bestäm sidorna \( \, x \, \) och \( \, y \, \) så att rektangelns omkrets blir minimal.

d)   Vad blir rektangelns minimala omkrets?

   Ovn 352.gif


Övning 4

En rätvinklig triangel är inbunden i en parabel enligt figuren:

Parabeln är definierad genom:

\[ y \, = \, 6 \, x \, - \, x^2 \qquad {\rm med} \qquad 0 \, \leq \, x \, \leq \, 6 \]

Punkten \( \, P\,(x,\,y) \, \) rör sig på parabeln.

Vilken position av \( \, P \, \) ger triangeln största möjliga arean \( \, A \, \)?


a)   Ange problemets bivillkor.

b)   Ställ upp problemets målfunktion som en funktion \( \, A(x) \, \).

c)   Bestäm \( \, x \, \) så att \( \, A(x) \, \) antar ett maximum.

d)   Beräkna triangelns maximala area.

       Ovn 354.jpg

Övning 5

En fårherde vill samla sina får under en sommarnatt vid en mur i ett inhägnat

rektangulärt område enligt figuren.

Han har en stängsel (rep eller dylikt) på \( \, 9 \; {\rm m} \, \) till förfogande.

Hur ska han välja rektangulära områdets mått för att få den största möjliga ytan

för sina får?


a)   Ställ upp problemets målfunktion som en funktion \( \, A(x) \, \).

b)   Ange målfunktionens definitionsmängd.

c)   Bestäm \( \, x \, \) så att \( \, A(x) \, \) antar ett maximum.

d)   Beräkna rektangelns maximala area.

e)   Rita grafen till målfunktionen \( \, A(x) \, \).

f)   Skulle en annan geometrisk figur än rektangeln ge större yta för fåren?

Om ja, vilken? Kan du ange den nya figurens mått och beräkna dess area?
    Ovn 355 80.jpg


C-övningar: 6-7


Övning 6

Du ska bygga en öppen låda av en kvadratisk kartong på \( \, 10 \times 10 \; {\rm dm} \, \).

Det gör du genom att skära ut små kvadrater av längden \( \, x \, \) från karton-

gens fyra hörn enligt figuren.

Hur ska du välja \( \, x \, \) för att få den största möjliga volymen \( \, V \, \) för din

öppna låda?


a)   Ställ upp problemets målfunktion som en funktion \( \, V(x) \, \).

b)   Ange målfunktionens definitionsmängd.

c)   Bestäm \( \, x \, \) så att \( \, V(x) \, \) blir maximal.

d)   Beräkna lådans maximala volym.

e)   Rita grafen till målfunktionen \( \, V(x) \, \).

f)   Vilka mått har lådan med maximal volym?

Ange dina svar med två decimaler.

    Ovn 356 Oppen lada 1 80.jpg

    Ovn 356 Oppen lada 2 80.jpg

Övning 7

SJ har \( \, 20\,000 \, \) passagerare per månad på en viss bansträcka med ett biljettpris på \( \, 200 \, \) kr.

En marknadsundersökning visar att varje höjning av biljettpriset med \( \, 1 \, \) kr skulle medföra en förlust av \( \, 80 \, \) passagerare per månad.

Vilken biljettprishöjning kommer att maximera intäkten per månad?


a)   Ange problemets bivillkor om:

\[ x \, = \, {\rm Den\;planerade\;prishöjningen\;i\;kr.} \]
\[ y \, = \, {\rm Antalet\;passagerare\;per\;månad\;efter\;en\;sådan\;prishöjning.} \]

b)   Ställ upp problemets målfunktionen \( \, I(x) \, \) för SJ:s intäkt per månad.

c)   Bestäm \( \, x \, \) så att intäkten \( \, I(x) \, \) blir så stor som möjligt.

d)   Beräkna den maximala intäkten efter en biljettprishöjning på \( \, x \, \) kr.

e)   För vilka prishöjningar kommer det inte längre att löna sig att höja biljettpriset?


A-övningar: 8-9


Övning 8

En cylinder är placerad inuti en kon enligt figuren:

Kons mått är givna:

\[ R \, = \, {\rm Radien\;till\;kons\;bascirkel\;} \, = \, 15 \]
\[ H \, = \, {\rm Kons\;höjd\;} \, = \, 30 \]

Vilken radie \( \, r \, \) och höjd \( \, h \, \) ger cylindern största möjliga volymen \( \, V \, \)?


a)   Ange problemets bivillkor.

b)   Ställ upp problemets målfunktion som en funktion \( \, V(r) \, \).

c)   Bestäm \( \, r \, \) så att \( \, V(r) \, \) antar ett maximum.

d)   Beräkna cylinderns maximala area.

e)   Vilket samband råder mellan cylinderns radie \( \, r \, \) och dess höjd \( \, h \, \) när

volymen maximeras?

       Ovn 358 140.jpg

Övning 9

För att producera en cylinderformad konservburk har man en viss mängd \( \, A \, \)

plåt till förfogande (efter spill). Dvs cylinderns begränsningsarea \( \, = \, A \; {\rm cm}^2 \, \).

Vilka mått på konserven maximerar volymen?


a)   Formulera problemets bivillkor.

b)   Ställ upp problemets målfunktion.

c)   Bestäm cylinderns radie och höjd så att burkens volym blir maximal.

d)   Visa att för en cylinder med maximal volym, radien \( \, r \, \) och höjden \( \, h \, \) gäller:

\[ 2 \; r \; = \; h \]
        Fil:Konservburk 40.jpg





Copyright © 2011-2014 Taifun Alishenas. All Rights Reserved.