5. Прямоугольный участок площадью 8100 м² огораживают забором. Каковы долж быть размеры участка, чтобы на забор ушло наименьшее количество материала? задачу с помощью производной.
Пусть стороны прямоугольного участка равны x и y метров соответственно, тогда его площадь будет равна:
S = xy = 8100 м²
Необходимо найти размеры прямоугольного участка, чтобы на забор ушло наименьшее количество материала, т.е. периметр забора должен быть минимальным. Периметр забора для данного случая равен:
P = 2x + 2y
Выразим y через x из уравнения площади:
y = S/x
Подставим это выражение в формулу для периметра:
P = 2x + 2y = 2x + 2(S/x)
Упростим выражение для периметра:
P = 2x + 2(S/x) = 2(x + S/x)
Теперь возьмем производную P по x и приравняем ее к нулю, чтобы найти значение x, при котором периметр минимален:
P'(x) = 2 - 2(S/x²) = 0
Отсюда получаем:
2(S/x²) = 2
x² = S
[tex]x = \sqrt{S} = \sqrt{8100} = 90[/tex]
Таким образом, стороны прямоугольного участка должны быть равны 90 м и 90 м, чтобы на забор ушло наименьшее количество материала.
Answers & Comments
Ответ:
Объяснение:
Пусть стороны прямоугольного участка равны x и y метров соответственно, тогда его площадь будет равна:
S = xy = 8100 м²
Необходимо найти размеры прямоугольного участка, чтобы на забор ушло наименьшее количество материала, т.е. периметр забора должен быть минимальным. Периметр забора для данного случая равен:
P = 2x + 2y
Выразим y через x из уравнения площади:
y = S/x
Подставим это выражение в формулу для периметра:
P = 2x + 2y = 2x + 2(S/x)
Упростим выражение для периметра:
P = 2x + 2(S/x) = 2(x + S/x)
Теперь возьмем производную P по x и приравняем ее к нулю, чтобы найти значение x, при котором периметр минимален:
P'(x) = 2 - 2(S/x²) = 0
Отсюда получаем:
2(S/x²) = 2
x² = S
[tex]x = \sqrt{S} = \sqrt{8100} = 90[/tex]
Таким образом, стороны прямоугольного участка должны быть равны 90 м и 90 м, чтобы на забор ушло наименьшее количество материала.