Matura podstawowa — Formuła 2023 · Optymalizacja

Największa powierzchnia prostopadłościanu — CKE maj 2025, Formuła 2023, zadanie 31

W skrócie

Jak szukać maksimum funkcji kwadratowej w zadaniu z treścią?

W optymalizacji szukasz największej lub najmniejszej wartości funkcji w dziedzinie wynikającej z treści zadania. Dla funkcji kwadratowej sprawdź wierzchołek, jeśli jest dopuszczalny, i pozostałe wartości wymagane przez granice dziedziny lub całkowitość zmiennej.

Angelika Sak — nauczycielka matematyki
Angelika SakMathematyczka

TWOJA PRÓBA

Treść zadania

Rozważamy wszystkie prostopadłościany ABCDEFGH, w których krawędź BC ma długość 4 oraz suma długości wszystkich krawędzi wychodzących z wierzchołka B jest równa 15 (zobacz rysunek). Niech P(x) oznacza funkcję pola powierzchni całkowitej takiego prostopadłościanu w zależności od długości x krawędzi AB. Wyznacz wzór i dziedzinę funkcji P. Oblicz długość x krawędzi AB tego z rozważanych prostopadłościanów, którego pole powierzchni całkowitej jest największe. Zapisz obliczenia.

Prostopadłościan ABCDEFGH, z krawędzią AB oznaczoną x i BC oznaczoną 4.
PO WŁASNYCH OBLICZENIACHOdpowiedź i rozwiązanie

Odpowiedź

P(x) = −2x2x² + 22x + 88; x ∈ (0; 11); największe pole dla x = 11211/2.

Rozwiązanie krok po kroku

  1. Długości trzech krawędzi wychodzących z B to x, 4 i 11 − x, ponieważ ich suma wynosi 15.

  2. Każda długość musi być dodatnia, więc 0 < x < 11.

  3. Pole całkowite: P(x) = 2(4x + 4(11 − x) + x(11 − x)) = −2x2x² + 22x + 88.

  4. Parabola ma ramiona skierowane w dół. Wierzchołek ma argument x = −22(2·(−2))−22/(2 · (−2)) = 11211/2.

  5. Liczba 11211/2 należy do dziedziny. To szukana długość; maksymalne pole wynosi 2972297/2.

Źródła i kontekst

Wróć do katalogu zadań
CENTRUM PRYWATNOŚCI

Wybierz, na co pozwalasz

Każda opcjonalna kategoria jest domyślnie wyłączona. Odmowa nie ogranicza dostępu do podstawowej treści strony.