Partieel afleiden

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Berichten: 146

Partieel afleiden

Vraagstuk:

Een driehoek moet ingeschreven worden in de ellips met vergelijking
\(x²/4+y² = 1\)
.

Eén hoekpunt is het punt (-2,0) en de tegenoverstaande zijde staat loodrecht op de x-as. Bepaal de grootst mogelijke oppervlakte van de ingeschreven driehoek (op te lossen als een gebonden extremumvraagstuk).

Antwoord:

de oppervlakte van de driehoek:

Stel het punt waar de loodrechte op de x-as met de ellips snijden (x,y)

dan is het oppervlak van de driehoek gelijk aan: (x+2)*y

Nu kunnen we het vraagstuk herschrijven naar:

Zoek het minimum van de functie f(x,y)=xy + 2y onder de voorwaarde g(x,y) = x²/4 + y² -1

nu pas ik de methode van Lagrange toe, partieel afleiden en uitwerken met behulp van computeralgebra.
\(phi(x,y,lambda)=yx+2y-lambda(x²/4+y²-1)\)
maar ik denk dat ik een redeneringsfout in het begin maak.

kan iemand me hierbij helpen?

alvast bedankt!

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Partieel afleiden

TerrorTale schreef:Nu kunnen we het vraagstuk herschrijven naar:

Zoek het minimum va
Je was nog niet klaar...?

Je kan dit door substitutie verder heleiden naar een extremumprobeem in één variabele, of je kan dit als gebonden extremumprobleem oplossen met een multiplicator van Lagrange.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 146

Re: Partieel afleiden

TD schreef:Je was nog niet klaar...?

Je kan dit door substitutie verder heleiden naar een extremumprobeem in één variabele, of je kan dit als gebonden extremumprobleem oplossen met een multiplicator van Lagrange.
nee sorry, per ongeluk op enter gedrukt en toen ik het af had nog iets fout gedaan met bb-codes waardoor ik alles weer kwijt was.

ja ik weet dat je het kan herleiden maar het is een oefening op gebonden extremumvraagstukken

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Partieel afleiden

Ik zie geen redeneerfout, komt het niet uit?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 146

Re: Partieel afleiden

neen, het zou ook kunnen dat ik iets verkeerd ingeef in maple maar dat zou me verwonderen

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Partieel afleiden

Wat vind je dan als mogelijke extrema? Dit is het stelsel (ik gebruik k):
\(\left\{ \begin{array}{l} x + 2 + 2ky = 0 \\ y + kx/2 = 0 \\ {x^2}/4 + {y^2} = 1 \\ \end{array} \right.\)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 146

Re: Partieel afleiden

{mu = -3/4 %1 + 3/4, x = 2 %1, y = 0, z = 2 %1, lambda = 3 - 3 %1},

{mu = 3/4 %1 - 3/4, x = -2 %1, y = 2 %1, z = 0,

lambda = 3 - 3 %1}

2

%1 := RootOf(3 _Z - 2, label = _L1)

letterlijk uit maple gehaald

het is iets met RootOf, waarvan ik niet weet wat het betekent

dus niet echt een mooie oplossing

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Partieel afleiden

Ik ken Maple niet en heb geen idee wat mu en z hier opeens doen...

Het stelsel dat ik eerder gaf, is overigens ook 'met de hand te doen'.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 146

Re: Partieel afleiden

ik heb hetzelfde stelsel, alleen mijn teken van de voorwaarde is anders bij mij

x+2+2ky wordt x+2-2ky

etc.

maar dit zou toch niet uit mogen maken aangezien het gewoon het teken van lambda veranderd.

(in de vorige post heb ik per ongeluk een maple document van een andere oefening gekopieerd)

ps. ik doe het ook liever met de hand maar we moeten het op ons examen met maple kunnen

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Partieel afleiden

TerrorTale schreef:ik heb hetzelfde stelsel, alleen mijn teken van de voorwaarde is anders bij mij

x+2+2ky wordt x+2-2ky

maar dit zou toch niet uit mogen maken aangezien het gewoon het teken van lambda veranderd.
Dat maakt inderdaad niet uit, ik heb met +k... gewerkt; ik vond toch een minimum en een maximum - kijk nog eens na?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 146

Re: Partieel afleiden

de uitkomst volgens het boek is:
\(3*sqrt(3)/2\)
ik kom als extremum x=sqrt(3) - 1 en x= - sqrt(3)-1

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Partieel afleiden

Volgens mij zijn de tekens net omgekeerd - dat zou ook logisch zijn, maak evt. een schets.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 146

Re: Partieel afleiden

oja natuurlijk, domme rekenfout gemaakt..

bedankt :-)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Partieel afleiden

Oké, graan gedaan.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 113

Re: Partieel afleiden

TerrorTale schreef:Vraagstuk:

Een driehoek moet ingeschreven worden in de ellips met vergelijking
\(x²/4+y² = 1\)
.

Eén hoekpunt is het punt (-2,0) en de tegenoverstaande zijde staat loodrecht op de x-as. Bepaal de grootst mogelijke oppervlakte van de ingeschreven driehoek (op te lossen als een gebonden extremumvraagstuk).

Antwoord:

de oppervlakte van de driehoek:

Stel het punt waar de loodrechte op de x-as met de ellips snijden (x,y)

dan is het oppervlak van de driehoek gelijk aan: (x+2)*y

Nu kunnen we het vraagstuk herschrijven naar:

Zoek het minimum van de functie f(x,y)=xy + 2y onder de voorwaarde g(x,y) = x²/4 + y² -1

nu pas ik de methode van Lagrange toe, partieel afleiden en uitwerken met behulp van computeralgebra.
\(phi(x,y,lambda)=yx+2y-lambda(x²/4+y²-1)\)
maar ik denk dat ik een redeneringsfout in het begin maak.

kan iemand me hierbij helpen?

alvast bedankt!
Sorry dat ik een oude thread weer uit haal, maar het is omdat ik dezelfde oefening heb. Ik heb de oplossing volledig liggen, maar versta een stap niet. Ik vraag me af waarom het oppervlak van de driehoek gelijk is aan (x+2)*y ?

Ik zou zeggen dat je dit nog door twee moet delen (formule driehoek= b*h/2). Of is dit omdat je eigenlijk (x+2)*(2y)/2 hebt? Die 2y denk ik omdat je een deel boven de x-as hebt en een deel onder de x-as. Klopt dit?

Reageer