Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Térgeometria

905
Legfeljebb mekkora lehet egy egységnyi sugarú gömbbe írt henger palástjának felszíne?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Matematika

Válaszok

1
A lenti ábrán egy gömbbe írt álló henger fősíkmetszete látható. Feltettem, hogy a henger átmérője x távolságra van a gömb középpontjától, így az ábrán látható módon egy derékszögű háromszöget nyertünk, melynek átfogója 1, így a másik befogó hosszát Pitagorasz tétele adta, ez a szakasz felel meg a henger alapkörének sugarának. Kézenfekvő, hogy a téglalap függőleges oldala x+x=2x hosszú.

A tanult képletek szerint így már felírható a henger területe:

2*r*π*M = 2* 1-x² *π*2x, ennek a függvénynek a maximumára van szükségünk, mivel ezt kéri a feladat. Értelemszerűen x∈(0;1).

Nem nehéz rájönni, hogy a konstans szorzók nem befolyásolják a szélsőérték helyét, csak értékét, ezért ezeket nyugodt szívvel kiszedhetjük, és az x* 1-x²  függvény marad. Vigyük be x-et a gyökjel alá: =  x² * 1-x² = x²*(1-x²) , ezzel gyakorlatilag két szám mértani közepét kaptuk, amiről pedig azt tudjuk, hogy legfeljebb a két szám számtani közepe lehet. vagyis (x²+(1-x²))/2=1/2, most az a kérdés, hogy ezt az értéket felveszi-e a függvény, tehát meg kell oldanunk ezt az egyenletet:

 x²*(1-x²)  = 1/2, ez az egyenlet másodfokúra visszavezethető, és megoldásai: x=±1/√2, ami átírható ±√2/2 alakra. Ebből a negatívra nincs szükségünk, a √2/2 pedig beleesik az értelmezési tartományba, tehát ez kell nekünk.

Innen már csak annyi a dolgunk, hogy a maximumhelynek kapott értéket beírjuk a palást területképletébe: 2* 1-(√2/2)² *π*2*(√2/2), ennek kiszámolása maradjon Rád.
0