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Zylinder mit max.Volumen in Rotations...

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Tanja
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Unregistrierter Gast
Veröffentlicht am Sonntag, den 11. August, 2002 - 19:50:   Beitrag drucken

hi!
ich hab Probleme mit einer Aufgabe und brauche dringend Hilfe.

In einem Rotationskegel vom Radius r und Höhe h soll ein Zylinder von größtmöglichem Volumen einbeschrieben werden.
Es soll auch das Volumen des entstehenden Zylinders berechnet werden und angegeben werden welchen Bruchteil des Kegelvolumens es ausmacht.
Die Nebenbedingungen sollen mit einem der Strahlensätze aufgestellt werden.
kann mir irgendwer die Augabe erklären?

Tanja
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Walter H. (mainziman)
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Erfahrenes Mitglied
Benutzername: mainziman

Nummer des Beitrags: 135
Registriert: 05-2002
Veröffentlicht am Sonntag, den 11. August, 2002 - 20:13:   Beitrag drucken

Hallo Tanja,

gegeben sind vom Kegel die Höhe H und der Radius R;
auf halber Höhe hat der Kegel den halben Radius;

r = R * ( H - h ) / H | radius bei Höhe h

r^2 * h * pi = max.

f(h) = ( R * ( H - h ) / H )^2 * h * pi
= R^2 * ( H^2 - 2H*h + h^2 ) / H^2 * h * pi
= R^2 * ( h*H^2 - 2*h^2*H + h^3 ) / H^2 * pi

f'(h) = R^2 * ( H^2 - 4*h*H + 3*h^2 ) / H^2 * pi
f'(h) = 0

R^2 * ( H^2 - 4*h*H + 3*h^2 ) / H^2 * pi = 0
H^2 - 4*h*H + 3*h^2 = 0
3 * h^2 - 4 * H * h + H^2 = 0
h^2 - 4/3 * H * h + H^2/3 = 0
h1,2 = 2/3 * H +/- sqrt( 4/9*H^2 - 3/9*H^2 )
h1,2 = 2/3 * H +/- sqrt( 1/9*H^2 )
h1,2 = 2/3 * H +/- 1/3 * H
h1 = H => minimum
h2 = 1/3 * H => maximum
genaugenommen müßte diese Prüfung mit der 2ten Ableitung erfolgen, aber logischerweise kann es nur so sein;

damit hat Dein Zylinder folgende Ausmaße:

h = H/3
r = 2*R/3

Gruß,
Walter


Mainzi Man,
ein Mainzelmännchen,
das gerne weiterhilft
oder auch verwirrt *ggg*

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