Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 21. 06. 2007 12:30

FantomX1
Zelenáč
Příspěvky: 20
Reputace:   
 

MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

Nech V je objem valca. Určte jeho rozmery tak, aby mal minimálny povrch.
Funkci y= f(x): R->R je určená implicitne rovnicou x^3+y^3-6xy = 0 a bodom (3; 3). Nájdite všetky body x patriace do R, pre ktoré f ’(x) = 0.

Prosim cim skor, potrebujem to do pondelka, vdaka

Offline

 

#2 21. 06. 2007 14:29

Kondr
Veterán
Místo: Linz, Österreich
Příspěvky: 4247
Škola: FI MU 2013
Pozice: Vývojář, JKU
Reputace:   38 
 

Re: MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

První příklad: objem válce je V=pr^2v, jeho povrch je S=2p(r^2+rv).  Pro čísla rv/2, rv/2 a r^2 známe součin (V^2/(4p^2)). Součet čísel s daným součinem je minimální, pokud jsou všechna čísla stejná (toto je triviální důsledek nerovnosti mezi aritmetickým a geometrickým průměrem). Minimální je povrch pro rv/2=r^2, odtud v=2r. Rozměry snadno dopočteme z rovnice V=pr^2v=2pr^3.
Poněkud algoritmičtější řešení: z rovnice pro V vyjádříme v jako funkci r, dosadíme do vztahu pro S, zderivujeme, položíme derivaci rovnu nule a máme r, v dopočteme.


BRKOS - matematický korespondenční seminář pro střední školy

Offline

 

#3 22. 06. 2007 10:08

jelena
Jelena
Místo: Opava
Příspěvky: 30020
Škola: MITHT (abs. 1986)
Pozice: plním požadavky ostatních
Reputace:   100 
 

Re: MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

Kondr napsal(a):

První příklad:
Poněkud algoritmičtější řešení: z rovnice pro V vyjádříme v jako funkci r, dosadíme do vztahu pro S, zderivujeme, položíme derivaci rovnu nule a máme r, v dopočteme.

tak tuto radu si vem k srdci, v MA2 derivovat a jedine derivovat, nebot si to zada vyucujici

Dotaz - je to ze stejne sbirky jako cd4, pokud ano, tak do pondelka neco malo bude :-)

Offline

 

#4 25. 06. 2007 10:33

FantomX1
Zelenáč
Příspěvky: 20
Reputace:   
 

Re: MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

diky Kondr:
Myslim ze ten druhy priklad ten algoritmickejsi bude lepsi

To Jelena:
ano, budem rad ak mi posles nejake tie priklady zo zbierky :), ale nepocitame to iste, on je z ineho mesta, nepozname sa

mas pravdu, tu radu si vazne zoberiem, tak sme to aj potrebovali, dnes som si vytiahol nanestastie naoko tu istu pisomku ktora mi predtym nesadla a spoliehal som sa ze dostanem inu,
kebyze si precitam ten algoritmickejsi sposob skor, tak to viem, tiez som sa to pokusal ale robil som to svojskym hlupym sposobom, derivaciou funkcie o dvoch premennych takze nejak takto

V=2piR^2*v
S=2piR^2+2piR*v

nechcel som si vyjadrovat z objemu V ani R lebo som bral ze V je tiez premenna, ale pritom to je konstanta.
Vyjadrujeme nieco v zavislosti od niecoho.

Tak som sa rozhodol robit to takto
x=r
y=v
f(r,v)=2piR^2+2piR*v
teda
f(x,y)=2piX^2+2piX*Y

Teraz ked som si to prepocital tak mi to vyslo takto

V=2piR^2*v
S=2piR^2+2piR*v

V=2piR^2*v => v=V/(pi*R^2) => dosadime v do S

S=2piR^2+2piR*v
po dosadeni
S=2piR^2+2piR*V/(pi*R^2)
teraz uz mozme derivovat funkciu Plochy
S'(x)=2pi-2V/(x^2)
polozime to rovne 0
2pi-2V/(x^2)=0 => si vyjadrime x, ze je to rovne 0 vtedy ked x=odmocnina_z(V/pi)


robim to dobre?

Offline

 

#5 25. 06. 2007 10:46

FantomX1
Zelenáč
Příspěvky: 20
Reputace:   
 

Re: MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

a este vyjadrenie toho v. Myslim ze to spravime tak, ze to dosadime do rovnici objemu
V=piR^2*v
teda
V=pi*(V/pi)*v
z toho mi vyslo ze v=1. Znamena to ze valec bude mat najvacsi povrch ked bude ako placka?

Offline

 

#6 25. 06. 2007 23:54

jelena
Jelena
Místo: Opava
Příspěvky: 30020
Škola: MITHT (abs. 1986)
Pozice: plním požadavky ostatních
Reputace:   100 
 

Re: MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

FantomX1 napsal(a):

diky Kondr:


To Jelena:
ano, budem rad ak mi posles nejake tie priklady zo zbierky :), ale nepocitame to iste, on je z ineho mesta, nepozname sa


S=2piR^2+2piR*V/(pi*R^2)
teraz uz mozme derivovat funkciu Plochy
S'(x)=2pi-2V/(x^2)
polozime to rovne 0
2pi-2V/(x^2)=0 => si vyjadrime x, ze je to rovne 0 vtedy ked x=odmocnina_z(V/pi)


robim to dobre?

teraz uz mozme derivovat funkciu Plochy :
S'(x)=2*2pix -2V/(x^2) - mas derivovat   R^2 (nebo x^2, jak je libo, je to promenna), nejak to vypadlo a z toho je chyba.

K tem sbirkam - mas jinou sbirku?? nebo pocitate ze stejne?? - bud posli sbirku (staci odkaz) nebo cisla prikladu

Offline

 

#7 26. 06. 2007 21:28

Kondr
Veterán
Místo: Linz, Österreich
Příspěvky: 4247
Škola: FI MU 2013
Pozice: Vývojář, JKU
Reputace:   38 
 

Re: MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

Ke druhému příkladu: když uvážíme y=f(x), je implicitní rovnice rovnicí mezi dvěma funkcemi:
x^3+f^3(x)-6xf(x)=0.
Pokud se tyto funkce rovnají pro všechna x, musí se rovnat i jejich derivace, tedy
3x^2+3f^2(x)f'(x)-6f(x)-6xf'(x)=0, odtud
V extrémech platí f'(x), po dosazení do předchozí rovnice
3x^2-6f(x)=0
f(x)=x^2/2.
V extrémech tedy
x^3+1/8.x^6-3x^3=0, po vynásobení 8
x^3(x^3-16).
takže buď x=0 (pak y=0) nebo x=16^{1/3} (pak y=32^{1/3}).
Z grafu je vididět, že bod [3,3] leží na větvi, na které nastává extrém pro x=16^{1/3}.
http://kondr.ic.cz/files/implicit.gif.


BRKOS - matematický korespondenční seminář pro střední školy

Offline

 

#8 27. 06. 2007 01:13

FantomX1
Zelenáč
Příspěvky: 20
Reputace:   
 

Re: MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

To jelena: Nie, nemam vobec ziadnu zbierku :( ale jeho zbierku si prezriem a dam ti vediet. Diky.

To Kondr: Dikes, opat si mi zase raz pomohol. Este mam aj predstavu o tom, ako taka implictine zadana funkcia vyzera ;). Aky program na to pouzivas co dokaze aj toto?

Offline

 

#9 27. 06. 2007 06:02

FantomX1
Zelenáč
Příspěvky: 20
Reputace:   
 

Re: MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

To Kondr: A na co je nam vlastne zadany bod v zadani?

Offline

 

#10 27. 06. 2007 08:40

Kondr
Veterán
Místo: Linz, Österreich
Příspěvky: 4247
Škola: FI MU 2013
Pozice: Vývojář, JKU
Reputace:   38 
 

Re: MA2: skuska, 1 minimalny povrch, 2 funkcia implicitne

Jak je vidět z grafu, předpis neurčuje funkci (stejnému x jsou odpovídají různá y), bod [3,3] nám říká, jakou větev máme uvažovat. (Aspoň tak to chápu já, přestože to ze zadání neplyne. Zadání nezakazuje, abychom funkci vzali na intervalu od 0 do 1 jako spodní a dále jako horní větev.)

Jinak kresleno to je v Maplu a okolí nuly dokresleno ručně v Corelu, protože Maple tam měl problémy.


BRKOS - matematický korespondenční seminář pro střední školy

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson