Problemi area minima e massima di rettangoli in parabole senza derivate

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Problemi area minima e massima di rettangoli in parabole senza derivate #48441

avt
sbesby
Punto
Ciao, avrei bisogno di capire in che modo posso risolvere i problemi sulla parabola in cui mi chiede di trovare perimetro o area massima di rettangoli.

Per un esempio pratico: ho la parabola y = -x^2+4x e devo determinare, nel segmento parabolico delimitato dall'asse x, il rettangolo con perimetro massimo e quello con area massima).


Partendo dal fatto che capisco di dover mettere a sistema la parabola con il fascio improprio di rette e che poi arrivo ad avere due x (con k). Così posso trovare le distanze dei vertici e trovare l'equazione con k del perimetro e dell'area.

Ma a questo punto, NON potendo fare la derivata in quanto non l'ho ancora studiata, come posso procedere?

Grazie.
 
 

Re: Problemi area minima e massima di rettangoli in parabole senza derivate #48460

avt
Ifrit
Amministratore
Ciao sbesby,

per prima cosa disegna la parabola che ha intersezione con l'asse X nei punti:

O = (0,0) ; T = (4,0)

ed è concava con vertice:

C = (-(b)/(2a),-(Δ)/(4a)) = (2,4)

L'asse della parabola ha equazione:

y = -(b)/(2a) = 2

Grazie alla simmetria della parabola rispetto all'asse, posso pensare di lavorare con la variabile x che varia tra 0 e 2.

Consideriamo ora un punto A di coordinare:

A = (x, 0) x∈ [0,2]

Per questione di simmetria si ha che:

A'= (4-x, 0)

La distanza AA' corrisponde alla base del rettangolo:

b = AA'= |4-x-x| = |4-2x| = 4-2x con 0 ≤ x ≤ 2

Dobbiamo esprimere l'altezza, al variare di x:

h = -x^2+4x

Il perimetro del rettangolo è dato da:

P = 2(b+h) = 2(4-2x-x^2+4x) = 8+4x-2x^2 x∈ [0,2]

Il perimetro è in funzioni di x e la sua espressione descrive una parabola concava, quindi il punto di massimo e il massimo sono dati rispettivamente dall'ascissa e dall'ordinata del vertice:

(-(b)/(2a),-(Δ_P)/(4a)) = (1, 10)

Il punto di massimo è x = 1 mentre il massimo è 10.

Per l'area le cose si complica un pochetto:

A = b×h = (4-2x)(-x^2+4x)

Però qui senza derivate non saprei come affrontare la cosa.

Ecco il grafico

parabola_rettangolo_ifrit
Ringraziano: Pi Greco
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Os