69.3k views
4 votes
Zadanie optymalizacyjne z matematyki. Proszę o rozwiązanie i wyjaśnienie

Zadanie optymalizacyjne z matematyki. Proszę o rozwiązanie i wyjaśnienie-example-1

1 Answer

2 votes

Volume of the pyramid:


V=\frac{s^2h}3

Perimeter of the cross-section:


40=\sqrt2\,s+2\sqrt{\frac{s^2}2+h^2}=\sqrt2\left(s+√(s^2+2h^2)\right)


\implies h=\sqrt{\frac{(20\sqrt2-s)^2-s^2}2}=√(400-20\sqrt2\,s)

Area of the cross-section:


P=\frac12(\sqrt2\,s)h=(sh)/(\sqrt2)


\implies P=(s√(400-20\sqrt2\,s))/(\sqrt2)=s√(200-10\sqrt2\,s)

First derivative test:


(\mathrm dP)/(\mathrm ds)=\frac{20\sqrt2-3s}{\sqrt{4-\frac{\sqrt2}5s}}=0\implies s=\frac{20\sqrt2}3

Then the height of the cross-section/pyramid is


h=√(400-20\sqrt2\,s)=(20)/(\sqrt3)

The volume of the pyramid that maximizes the cross-sectional area
P is


V=\frac{\left(\frac{20\sqrt2}3\right)^2(20)/(\sqrt3)}3=(16000)/(27\sqrt3)

Zadanie optymalizacyjne z matematyki. Proszę o rozwiązanie i wyjaśnienie-example-1
User Igorludi
by
5.1k points