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Área máxima de un parque cercado en el lado de una casa.

He aquí un interesante problema: usted acaba de conseguir un muy lindo cachorro, y usted quiere que tengan un gran corral rectangular a correr alrededor de. Lo que es más, su vecino acaba de pasar a tener 100 pies de extra de esgrima, y decidió darle a usted. Quieres un lado de la jaula para que sea su casa, y los otros tres lados deben ser rodeado por el muro. Con sólo 100 metros de la esgrima que recibió de su vecino, ¿cuáles son las dimensiones de la jaula?

Este problema puede ser resuelto mediante la simple álgebra. Pretender que el ancho de la jaula está perpendicular a la casa, y la longitud es paralelo. Dar las variables para cada uno de ellos: $x$ para el ancho, y $y$ para la longitud.

Tiene las dos ecuaciones $2x+y=100$ $x\cdot y=A$ donde $A$ es el área de la pluma. La solución para $y$ en la primera ecuación, se obtiene $y=100-2x$. Sustituyendo $y$ en la segunda ecuación da $(100-2x)\cdot x=A$

Para encontrar el valor máximo, lo primero que se puede encontrar las dos intersecciones en x: $(0,0)$$(50,0)$. El promedio de los valores de x le da el valor de x del vértice, que es $25$. Conectando en la primera ecuación, se obtiene $y=50$.

Así que ahí lo tienen. El ancho de la jaula es de 25, y la longitud es de 50, con un área máxima de $25\cdot 50=1250$. Pero esa no era mi pregunta.

La situación anterior fue de un rectangular corralito, pero me pregunto si es posible encontrar el área máxima de un corralito de cualquier forma, pero todavía con 100 pies de la esgrima. Al lado de el corralito, que está formado por la pared debe ser de al menos 5 pies de ancho, con el fin de permitir el movimiento entre la casa y el corral (tanto para el propietario y el cachorro).

Si tienes una sugerencia o respuesta parcial, por favor siéntase libre de publicar como respuesta. Si usted tiene una respuesta completa, que es incluso mejor, pero estoy buscando punteros.

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Juan Puntos 51

Si usted reflejar su cerco sobre la pared (hacerlo mentalmente, ya que no desea la valla en el interior de su casa), y añadir que refleja valla a la original, se obtiene una nueva área que es el doble de la original y está limitada únicamente por la esgrima.

Un conocido resultado en el cálculo de variaciones es que la máxima área delimitada por un perímetro dado es realizado por un círculo. Por lo tanto, el área máxima de un solo lado de la pared es un semicírculo.

Para encontrar el radio de la circunferencia con perímetro $200$ (el doble de la actual valla), hallar el área del semicírculo con la radio, y ya está, al menos si el diámetro de la semicircunferencia es $5$ (lo que es).

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Gobabis Puntos 525

Estoy trabajando en un similar problema de optimización

Sabemos que el área de un rectángulo Área=longitud * ancho de $A=xy$ y que el perímetro = 2*longitud + 2* ancho o $ P=2x+2y$ ya que una de las medidas es la pared de la casa se ha $P=x+2y=100$

Dado que existe una relación nos reorganizar $y=\frac{100-x}{2}$, y el sustituto de este en $A$ así tenemos a $ A=x\frac{100-x}{2}=50x-x^2$

Podemos asumir que el $A$ tiene un valor máximo en $\frac{dA}{dx}=0$

$\frac{dA}{dx}=-2x+50$ esto $0$ y resolviendo $x$ nos encontramos con que $x=25$ ya que la hemos sustituido por $y$ le damos la vuelta a la sustitución y encontrar el área máxima es $25*50=1250$ con una longitud de 50 y ancho de 25.

Así, de cualquier forma, si usted puede encontrar $A'(x)$ y se establece a $0$ usted debería ser capaz de encontrar la mejor dimensiones, puede ser mucho más difícil dependiendo de la complejidad de la $A(x)$

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