analys - burkoptimering
En cylindrisk plåtburk utan lock ska tillverkas med en given volym V. Bestäm burkens radie och höjd så att materialåtgången blir den minsta möjliga.
Försöker få ihop en ekvation för burkens botten samt manteln som uttrycker materialarean.
V=πr2h - cylinderns volym
πr2 - bottenarean
A=2πrh+πr2 - mantelytan + botten
Hur kommer man vidare?
Kanske kan man använda följande metod? (Lagrange multiplier)
A(r,h)=2πrh+πr2
Bivillkor: g(r,h)=πr2h-V=0
Definiera F=A+λg
Och ställ upp ett ekv. system
∂F/∂r=0
∂F/∂h=0
g(r,h)=0
Intressant metod, undrar om det är samma Lagrange som Lagrangepunkten har fått sitt namn från.
Jag hade helst hållt mig till det som vi har gått igenom i matteboken.
Hittills verkar lösningssättet vara att hitta en funktion för burkarean, derivera den och hitta minimipunkten.
Se nedan.
Fix volym ger en relation mellan r och h. Valfri variabel kan då elimineras, så du får A(r) eller A(h).
Ja, elimenering verkar bra, jag testar med att eliminera h och köra på A(r)...
"med en given volym V", man får väl inte välja en godtycklig volym själv antar jag...
I svaret så blev, höjden = r, hur kom dom fram till det?
Man kommer väl fortfarande ha 2 okända variabler, r och V.
A(r)=Vπr2*2πr+πr2=2Vr+πr2=2V+πr3r
Hur ser uttrycket för A(r) ut? Ta sedan fram derivatan A'(r).
Stämmer det ovanstående A(r)?
Ja. Sista omskrivningen kan du dock strunta i.
Tänk på att V är konstant, så det är bara att derivera på.
Ok radien blev rätt, r=3√Vπ, hur vet man att höjden = radie då?
Jaha, sätter man att r=3√πr2hπ så måste h bli r...