12 svar
204 visningar
Fermatrix behöver inte mer hjälp
Fermatrix 7841 – Fd. Medlem
Postad: 18 nov 2020 17:30 Redigerad: 18 nov 2020 17:31

Max Volym (optimering)

Hej, uppgiften lyder, (se bild nedan).

Tot area = AA, V=Vs+VcV=V_s+V_c. eftersom det är en halvsfär så måste volymen vara Vs=4πr36V_s=\dfrac{4 \pi r^3}{6}
och för cylindern Vc=πr2hV_c= \pi r^2h. Nu har jag dock h i volymen av cylidern, ska jag bara addera VsV_s och VcV_c och isolera h?

Dr. G 9479
Postad: 18 nov 2020 17:36

Med given area A så får du ett samband mellan r och h. Vilket?

Fermatrix 7841 – Fd. Medlem
Postad: 18 nov 2020 17:56

Nu kanske jag har missuppfattad det lite, är den totala arean A eller är arean av duken = A (en konstant A)? Men mantelarean måste nog täckas in i arean täcker jag, det menas kanske att A=2πrhA= 2\pi rh och bryta ut h här och stoppa in i volymen för sfären och cylindern och sedan addera VcV_c och VsV_s och derivera? 

Micimacko 4088
Postad: 18 nov 2020 18:02

A är konstant. Testa göra som du själv sa.

Fermatrix 7841 – Fd. Medlem
Postad: 18 nov 2020 18:28

ah, okej, jag ger det ett försök.

A=2πrhh=A2πrA=2 \pi r h \implies h= \dfrac{A}{2 \pi r}, byter jag nu ut vad h är i VcV_c fås, Vc=πr2A2πrVc=Ar2V_c= \dfrac{\pi r^2A}{2 \pi r} \implies V_c=\frac {Ar}{2}, detta ger att V=Vs+Vc=Ar2+2πr33V=r6(3A+4πr2)V=V_s+V_c= \frac{Ar}{2}+ \frac{2 \pi r^3}{3} \implies V= \frac{r}{6} (3A+4 \pi r^2) Ska jag bara derivera med avseende på r och hitta extrempunkten?

Micimacko 4088
Postad: 18 nov 2020 18:32

Har inte kontrollräknat, har ingen penna på mig, men ja du ska derivera fram max.

Fermatrix 7841 – Fd. Medlem
Postad: 18 nov 2020 18:51

Jag har kontrollräknat (tror inte jag missat något men det är ju alltid möjligt) och den verkar inte gå lösa ut r eftersom det kommer bli komplext. V'(r)=A2+2πr2V'(r)= \frac{A}{2}+2 \pi r^2

Micimacko 4088
Postad: 18 nov 2020 18:58

Den derivatan är växande ja. Rimligt, för du kan få ett tält hur stort som helst om inte takets material räknas, bara att göra själva botten till en enorm cirkel av en sytråd 😜

Fermatrix 7841 – Fd. Medlem
Postad: 18 nov 2020 19:04

haha det är sant, det oändliga tältet ;). Jag tippar på att uppställning är fel någonstans, men jag kan nästan tycka att det verkar rimligt (om man bortser från att derivatan är en rätlinje).

Dr. G 9479
Postad: 18 nov 2020 19:05

A är total area, d.v.s area av halvsfär med radie r, plus area av cylinder med radie r och höjd h.

A=2πr2+2πrhA = 2\pi r^2 + 2\pi rh

Micimacko 4088
Postad: 18 nov 2020 19:06

Ställ upp area likadant som du gjorde med vol, ena biten plus andra. Så kanske vi kan sätta ihop det sen.

Fermatrix 7841 – Fd. Medlem
Postad: 18 nov 2020 19:36 Redigerad: 18 nov 2020 19:45

Efter oändligt med slarv så kunde jag äntligen räkna ut det. Okej, samma uppställning fast vi jobbar nu med tot area.

A=2πr2+2πrhh=A-2πr22πrA=2 \pi r^2+2 \pi rh \implies h= \dfrac{A-2 \pi r^2}{2 \pi r}, stoppar in i VcV_c igen och denna gången får istället
Vc=Ar-2πr32V_c= \frac{Ar-2 \pi r^3}{2}, detta ger oss att:
V=3Ar-2πr36 V= \frac{3Ar-2 \pi r^3}{6}, V'(r)=0r=±A2πV'(r) = 0 \implies r= \pm \sqrt{\frac{A}{2 \pi}}. Stoppa in rätt r nu i V(r)V(r) så är det klart,
V(A2π)=A3/232πV( \sqrt{\frac{A}{2 \pi}})= \dfrac{A^{3/2}}{3 \sqrt{ 2 \pi}}. nu verkar det rimligt!!

Tack Dr. G och Micimacko, ni var till stor hjälp som vanligt! :)

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 20 nov 2020 00:53 Redigerad: 20 nov 2020 01:15

(Tog bort felaktigt inlägg.)

Svara
Close