Derivointi, suorakaide kolmion sisällä

hömeli

Tehtävänanto: Suorakulmaisen kolmion sisään piirretään suorakaide, jonka yksi kärkipiste on hypotenuusalla ja toinen tämän vastaisessa kolmion nurkkapisteessä. Kaksi suorakulmion sivuista sijaitsee siis kolmion kateeteilla. Mitkä ovat pinta-alaltaan suurimman tällaisen suorakaiteen mitat, kun kolmion kateettien pituudet ovat 5 ja 12 yksikköä?

Olen saanut muodostettua kolmion vastinsivujen verrannot: 12/y = 5/x, josta y= 12x/5
jolloin suorakaiteen pinta-ala A= x * (12x/5) --> A=12x^2 / 5

Tästä eteenpäin lyö tyhjää. Jos derivoin lausekkeen, saan:
f'(x) = 12x / 5

Miten tuosta saa selvitettyä x:n? Oon pähkäillyt tulon nollasäännön kanssa, muttei mee jakeluun.. auttakaa tyhmää!

11

1522

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • verrantoväär

      Verranto on väärin , siihen tulee: 12/5=y/(5-x) ............(tan(alfa))

    • verrantoväär

      Siis tuo tanalfa) meinaa sitä, että ota tangentti jommasta kummasta terävästä kulmasta molemmista yhdenmuotoisista kolmioista, niin saat oikean verrannon. Sulla tosin saattaa ola ne yhdenmuotoiset kolmiotkin piirretty väärin.

    • (12-x)/y=12/5. Merkitään suorakulmion sivuja muuttujilla x ja y.
      y=5/12*(12-x)
      A (x)=xy=5/12*(12x-x^2)
      A'(x)=5/12*(12-2x)
      A'(x)=0→12-2x=0→x=6. Kyseessä on alaspäin aukeava paraabeli, joten kyseessä on maksimi.
      y=5/12*(12-6)=5/2=2,5

      • hömeli

        Kiitos paljon avusta! :)


    • laskee

      Toisella tapaa maalaisjärkeä käyttäen.
      Olkoon suorakulmion pidemmällä kateetilla sijaitsevan sivun pituus s; tällöin sen toisen sivun pituus on 5 * (1 - s/12), jolloin nähdään, että suorakulmion ala eli sivujen tulo on s:n funktiona alaspäin aukeava parabeli. Ala on luonnollisesti 0 kun s=0 tai 12, jolloin ääriarvo on näiden puolivälissä eli s=6 ja toinen sivu 5 * (1 - 6/12) = 2.5. Eipä tässä tarvittu derivointeja eikä tangentteja.

    • Ohman

      3. tapa:
      Kolmion kärjet olkoot A (0,0), B (12,0) ja C(0,5). Hypotenuusan pituus on sqrt(12^2 5^2) = 13.
      Kulma b, jonka kärki on B, on arcsin(5/13) = arccos(12/13. Valitaan hypotenuusalta piste jonka etäisyys B-kärjestä on d.

      Suorakulmion ala f(d) = d sin(b) * (12- d cos(b)) = 5/13 d ( 12 - 12/13 d) = 60/13 d - 60/13^2 d^2

      f'(d) = 60/13 - 120/13^2 d = 0 joten d = 60/13 * 13^2 / 120 = 13/2 = 6,5.

      f''(13/2) < 0. f'(d) :n etumerkki vaihtuu plussasta miinukseksi kun kasvaa yli arvon 13/2. Molemmista seuraa, että kyseessä on maksimi.Kun d = 0 tai d = 113 on f(d) = 0, muulloin f(d) > 0.
      Kun d on 13/2 niin suorakulmion x-akselilla olevan sivun pituus on 12 - 12/13 * 13/2 = 6 ja y-akselilla olevan sivun pituus on 13/2 * 5/13 = 2,5.

      En laittanut tätä siksi, että tämä olisi jotenkin parempi tapa kuin jo esitetyt. Mutta onpahan eräs, hiukan toisenlainen, tapa.

      Ohman

      • Ohman

        ...d = 113.. p.o. ...d = 13...

        Ohman


      • Ohman

        Lasku johti siihen, että suuurimman pinta-alan antoi se suorakaide, jonka yksi kärkipiste oli kolmion hypotenuusan keskipisteessä. Muut kärjet ovat kateettien leikkauspiste ja kateettien keskipisteet. Onko näin aina?
        Kateettien pituudet olkoot a ja b, hypotenuusan pituus c ja piirretään suorakaide siten, että hypotenuusalla olevan kärkipisteen etäisyys a-pituisen kateetin loppupisteestä on d.Suorakaiteen a-pituisen kateetin suuntaisen sivun pituus olkoon x ja toisen kateetin suuntaisen sivun pituus y. jolloin (a-x) / d =a/c ja y/d = b/c joten x = a (1 - d/c) ja y = d b/c.

        Pinta-ala f(d) = xy = abd/c * (1 - d/c) = ab/c d - ab/c^2 d^2

        f'(d) = ab/c - 2 ab/c^2 d = 0 jolloin d = c/2.
        x = a(1 - 1/2) = a/2. y = b/2.

        Näinpä on siis aina, olivatpa a ja b mitkä hyvänsä, kunhan ovat suorakulmaisen kolmion kateetteja.

        Ohman


      • Ohman
        Ohman kirjoitti:

        Lasku johti siihen, että suuurimman pinta-alan antoi se suorakaide, jonka yksi kärkipiste oli kolmion hypotenuusan keskipisteessä. Muut kärjet ovat kateettien leikkauspiste ja kateettien keskipisteet. Onko näin aina?
        Kateettien pituudet olkoot a ja b, hypotenuusan pituus c ja piirretään suorakaide siten, että hypotenuusalla olevan kärkipisteen etäisyys a-pituisen kateetin loppupisteestä on d.Suorakaiteen a-pituisen kateetin suuntaisen sivun pituus olkoon x ja toisen kateetin suuntaisen sivun pituus y. jolloin (a-x) / d =a/c ja y/d = b/c joten x = a (1 - d/c) ja y = d b/c.

        Pinta-ala f(d) = xy = abd/c * (1 - d/c) = ab/c d - ab/c^2 d^2

        f'(d) = ab/c - 2 ab/c^2 d = 0 jolloin d = c/2.
        x = a(1 - 1/2) = a/2. y = b/2.

        Näinpä on siis aina, olivatpa a ja b mitkä hyvänsä, kunhan ovat suorakulmaisen kolmion kateetteja.

        Ohman

        Tämän voi todistaa myös ilman diff.int.laskua.
        Suorakulmion ala = xy = f(d) = ab * d/c * (1 - d/c). Olkoon z = d/c.
        Jos z > 0 ja 1 -z > 0 niin sqrt(z(1-z)) <= z/2 (1-z)/2 = 1/2 ja tuo = tapahtuu sjvs kun z = 1-z eli kun z = 1/2 (keskiarvoepäyhtälö)
        .Siis z(1-z) <= 1/4 ja = 1/4 sjvs kun z = 1/2 eli kun d = c/2.Tällöin on x = a/2 ja y = b/2 (johtuen tilanteen geometriasta) ja
        xy = f(d) <= (ab) / 4= a/2 * b/2.

        Ohman


    • motitettu

      - Vastaus = se mikä on neliö

      • Ohman

        Vai on sinusta suorakaide jonka sivujen pituudet ovat 6 ja 2,5 neliö??
        Ohman


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Joensuun kaupunki levittelee tonttitietoja Keskisuomalaiselle

      Sähköposteja ja tonttitietoja levitellään mm. Pasi Koivumaalle
      Joensuu
      22
      2738
    2. Tiesitkö tätä ex-miehistä? Noriko Salo jysäytti yllätyspaljastuksen

      Noriko Salo ja ex-F1 kuski Mika Salo olivat naimisissa v. 1999-2022. Kirsi Salon ex-mies puolestaan on muusikko Sammy A
      Kotimaiset julkkisjuorut
      10
      1832
    3. Oletko nainen alkanut kammoamaan minua

      Sinua ei näy eikä kuulu, ja ilmeisesti kiertelet tilanteita. Oletko huomannut, että olet vieläkin ajatuksissani luvattom
      Ikävä
      67
      1729
    4. Kuka? Riehui valtuuston kokouksessa tänään ?

      Onko puolangan puolesta porukkaa. Vaikuttaa siltä. Sairasta.
      Puolanka
      52
      1685
    5. Saako 60 v vielä töitä? Arto Nyberg puhuu suoraan elämästä ilman töitä

      Arto Nyberg täyttää tänään 60 v. Onnea! Nyberg totuttiin näkemään suoran haastatteluohjelman kapteenina vuodesta toise
      Maailman menoa
      119
      1653
    6. Huh, huh! Sofia Belorf ei ole itse pessyt hiuksiaan kolmeen vuoteen

      Sofia Belorf elää ökyelämää Dubaissa. Sofian arjessa kulta, raha ja luksus ovat vahvasti läsnä. Luksuselämään tottuneell
      Kotimaiset julkkisjuorut
      97
      1623
    7. Toivoisitko Rakas vielä?

      Haluaisitko vielä? Uskoisin osaavani näyttää sinulle, kuinka ainutlaatuinen nainen olet.
      Ikävä
      70
      1429
    8. Keskustelua kasteesta

      You tubessa kaksi pappia keskustelivat kasteesta ja kritisoivat raamatullista uskovien kastetta. Toinen heistä yritti
      Kaste
      400
      1235
    9. Ihan pieni näkeminen vaan

      👋 ja minä olisin valmis jo vaikka mihin sun kanssa. Nämä on näitä.. 🤫🫣😘💥
      Ikävä
      31
      1168
    10. Sointu Borg tilittää - Ei suostu enää tähän työhön: "Katastrofi"

      Sointu Borg on mediapersoona, joka löi itsensä läpi Diili-realityssä. Borg on monipuolinen tekijä: mediapersoona, juonta
      Suomalaiset julkkikset
      12
      1127
    Aihe