Ääriarvo ilman derivaattaa

Fibonakki

Suorakulmion ABCD kärki A on origossa, ja sille vastakkainen kärki C on pisteessä (6, 4). Kärki B on janan AC suuntaisella suoralla. Määritä suoran yhtälö, kun suorakulmion ala on mahdollisimman suuri.

Tavoitteena olisi saada vastauksia ilman "työlästä" derivointia käyttäen jotain nopeampaa kikkaa. Suurin ala saavutetaan neliönä, mutta saako sen olettaa? Miten sen voisi osoittaa ilman derivointia?

17

105

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Laskee,

      Mietipä, mikä tässä on muuttujana, jonka suhteen alan voi laskea. Vai onko? Kyllä se siitä ratkeaa.

      • 6+16

        Ei kannata miettiä, tehtävässä ei ole järjen muruakaan...


    • alager

      Nuo kärjet A ja C jo kiinnittävät suorakulmion.

      • 9+8

        Miten niin? Mielestäni ne kiinnittävät vain suorakulmion kaksi vastakkaista kärkeä ja siten lävistäjän. Kaksi muuta pistettä (B,D) ovat ympyrän kaarella jonka halkaisija on AC. Tuon ympyrän avulla voi helposti todeta että neliö antaa suurimman pinta-alan (mitä ei voi ilman muuta olettaa). Eipä tuo derivointimenetelmäkään ole kovin työläs tässä tapauksessa.


      • Fibonakki
        9+8 kirjoitti:

        Miten niin? Mielestäni ne kiinnittävät vain suorakulmion kaksi vastakkaista kärkeä ja siten lävistäjän. Kaksi muuta pistettä (B,D) ovat ympyrän kaarella jonka halkaisija on AC. Tuon ympyrän avulla voi helposti todeta että neliö antaa suurimman pinta-alan (mitä ei voi ilman muuta olettaa). Eipä tuo derivointimenetelmäkään ole kovin työläs tässä tapauksessa.

        Mites AC*h=ab , josta h=ab/AC (h kuvaa komion ABC korkeutta). Toisaalta tiedetään, että sqrt(6^2 4^2)=sqrt(a^2 b^2) => sqrt(52)=sqrt(a^2 b^2) , josta a=sqrt(52-b^2).

        Alaksi saadaan h*sqrt(52) eli voidaan etsiä h:n maksimiarvo ja sen lausekehan tuli ratkaistuksi edellä: h -> h(b)=sqrt(52-b^2)*b/sqrt(52).

        Nyt kerrotaan b neliöjuuren sisään (b>0) ja tutkitaan osoittajaa: sqrt(52b^2-b^4). Käytetään apumuuttujaa t=b^2, josta saadaan tutkittavaksi toisen asteen yhtälö 52b^2-b^4 , josta etsitään huippukohta ja saadaan b, joka taas sijoittamalla antaa arvon a. Pitäisi tulla yhtä suuret.

        Helppohan ne on päätellä sitten ne pisteet B ja D mutta miten matemaattisesti ne saisi selville näillä eväillä? Kun piste tiedetään, niin saadaan suoran yhtälöllä kun kulmakerroinkin on ratkaistavissa AC:sta.


      • Fibonakki
        Fibonakki kirjoitti:

        Mites AC*h=ab , josta h=ab/AC (h kuvaa komion ABC korkeutta). Toisaalta tiedetään, että sqrt(6^2 4^2)=sqrt(a^2 b^2) => sqrt(52)=sqrt(a^2 b^2) , josta a=sqrt(52-b^2).

        Alaksi saadaan h*sqrt(52) eli voidaan etsiä h:n maksimiarvo ja sen lausekehan tuli ratkaistuksi edellä: h -> h(b)=sqrt(52-b^2)*b/sqrt(52).

        Nyt kerrotaan b neliöjuuren sisään (b>0) ja tutkitaan osoittajaa: sqrt(52b^2-b^4). Käytetään apumuuttujaa t=b^2, josta saadaan tutkittavaksi toisen asteen yhtälö 52b^2-b^4 , josta etsitään huippukohta ja saadaan b, joka taas sijoittamalla antaa arvon a. Pitäisi tulla yhtä suuret.

        Helppohan ne on päätellä sitten ne pisteet B ja D mutta miten matemaattisesti ne saisi selville näillä eväillä? Kun piste tiedetään, niin saadaan suoran yhtälöllä kun kulmakerroinkin on ratkaistavissa AC:sta.

        Toisen asteen yhtälö 52t-t^2 on realistisempi toisen asteen yhtälö ))))


      • 9+13
        Fibonakki kirjoitti:

        Mites AC*h=ab , josta h=ab/AC (h kuvaa komion ABC korkeutta). Toisaalta tiedetään, että sqrt(6^2 4^2)=sqrt(a^2 b^2) => sqrt(52)=sqrt(a^2 b^2) , josta a=sqrt(52-b^2).

        Alaksi saadaan h*sqrt(52) eli voidaan etsiä h:n maksimiarvo ja sen lausekehan tuli ratkaistuksi edellä: h -> h(b)=sqrt(52-b^2)*b/sqrt(52).

        Nyt kerrotaan b neliöjuuren sisään (b>0) ja tutkitaan osoittajaa: sqrt(52b^2-b^4). Käytetään apumuuttujaa t=b^2, josta saadaan tutkittavaksi toisen asteen yhtälö 52b^2-b^4 , josta etsitään huippukohta ja saadaan b, joka taas sijoittamalla antaa arvon a. Pitäisi tulla yhtä suuret.

        Helppohan ne on päätellä sitten ne pisteet B ja D mutta miten matemaattisesti ne saisi selville näillä eväillä? Kun piste tiedetään, niin saadaan suoran yhtälöllä kun kulmakerroinkin on ratkaistavissa AC:sta.

        Miksi noin monimutkaisesti? Suorakulmion sivut ovat x ja y ja lävistäjä (hypotenuusa) c=sqrt(52). Saadaan x^2 y^2=c^2. Maksimoidaan x*y eli x*sqrt(c^2-x^2). Derivaatta on sqrt(c^2-x^2) x*(-2*x)/2*sqrt(c^2-x^2). Nollakohta kun x=c/sqrt2.


      • 7+19
        9+13 kirjoitti:

        Miksi noin monimutkaisesti? Suorakulmion sivut ovat x ja y ja lävistäjä (hypotenuusa) c=sqrt(52). Saadaan x^2 y^2=c^2. Maksimoidaan x*y eli x*sqrt(c^2-x^2). Derivaatta on sqrt(c^2-x^2) x*(-2*x)/2*sqrt(c^2-x^2). Nollakohta kun x=c/sqrt2.

        Koitti varmaan miettiä ilman tuttua derivoimista


    • amatööri

      "Kärki B on janan AC suuntaisella suoralla."

      Tämä on ihan turha lause. Jokaisen pisteen kautta voidaan piirtää AC:n kanssa yhdensuuntainen suora.

      "Määritä suoran yhtälö, kun suorakulmion ala on mahdollisimman suuri."

      Hmm. Eikös vastakkaisten kärkien antaminen kiinnitä suorakulmion muut kärjet ja siten ala on vakio?

      • 94376589170248975890

        "Tämä on ihan turha lause. Jokaisen pisteen kautta voidaan piirtää AC:n kanssa yhdensuuntainen suora"

        Lause ei ole turha, koska tehtävässä kysytään suoran yhtälöä. Tuon tiedon avulla saadaan selville kulmakerroin, joka on tässä tapauksessa 2/3.
        Näin ollen suora on muotoa y = (2/3)x b.


      • munummelli

        Itseasiassa ei "kiinnitä". Voisihan kärjet olla pisteissä (0, 4) ja (6, 0). Tällöin kappale ei - yllätys yllätys - olisi neliö, eikä täten alaltaan suurin mahdollinen, mutta neliö-oletusta ei voi käyttää ilman osoitusta, joten se ei teoriassa ole "varmaa", missä muut kärjet sijaitsevat.


    • aeija
      • Fibonakki

        Kiitos! Tapa tuokin - ehkä käytännöllisempikin kuin esittämäni.


      • 6+4

        ihan vaan muuten, tossa on väärä vastaus. Oikein laskemalla tulee x=1 ja y=5, ja kysytyksi suoraksi y=2/3x 13/3


      • aeija
        6+4 kirjoitti:

        ihan vaan muuten, tossa on väärä vastaus. Oikein laskemalla tulee x=1 ja y=5, ja kysytyksi suoraksi y=2/3x 13/3

        Minä teen näköjään aina jonkun munauksen, mutta siitäkin huolimatta lasken tätä vielä yhdellä tavalla, ja kun kerran tässä suoran yhtälöä kysytään, niin haetaan sitten heti sitä yhtälöä:
        http://aijaa.com/MRdgIq


    • 8+4

      Keskustelu antaa aika masentavan kuvan tämän palstan tasosta.

      • Fibonakki

        Ensikertalaissubmittaajalle kieltämättä. Mut oli joukossa hyviiki vastauksia!


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Naiset miltä kiihottuminen teissä tuntuu

      Kun miehellä tulee seisokki ja ja sellainen kihmelöinti sinne niin mitä naisessa köy? :)
      Sinkut
      110
      8406
    2. Olet sä kyllä

      ihme nainen. Mikä on tuo sun viehätysvoiman salaisuus?
      Ikävä
      40
      2565
    3. Teuvo Hakkaraisesta tulee eurovaalien ääniharava

      Persuissa harmitellaan omaa tyhmyyttä
      Maailman menoa
      122
      2277
    4. Hiljaiset hyvästit?

      Vai mikä on :( oonko sanonut jotain vai mitä?
      Ikävä
      23
      1946
    5. Miksi kohtelit minua kuin tyhmää koiraa?

      Rakastin sinua mutta kohtelit huonosti. Tuntuu ala-arvoiselta. Miksi kuvittelin että joku kohtelisi minua reilusti. Hais
      Särkynyt sydän
      15
      1684
    6. Turha mun on yrittää saada yhteyttä

      Oot mikä oot ja se siitä
      Suhteet
      11
      1499
    7. Kyllä poisto toimii

      Esitin illan suussa kysymyksen, joka koska palstalla riehuvaa häirikköä ja tiedustelin, eikö sitä saa julistettua pannaa
      80 plus
      16
      1452
    8. "Joka miekkaan tarttuu, se siihen hukkuu"..

      "Joka miekkaan tarttuu, se siihen hukkuu".. Näin puhui jo aikoinaan Jeesus, kun yksi hänen opetuslapsistaan löi miekalla
      Yhteiskunta
      14
      1399
    9. Näkymätöntä porukkaa vai ei

      Mon asuu yksin. Mitas mieltä ootte ?
      Ikävä
      15
      1282
    10. Kristityt "pyhät"

      Painukaa helvettiin, mä tulen sinne kans. Luetaan sitten raamattua niin Saatanallisesti. Ehkä Piru osaa opetta?!.
      Kristinusko
      12
      1183
    Aihe