Optimierungsaufgabe

  • Hey!

    Ich würde gerne hier eine Aufgabe stellen, bei der selbst mein Nachhilfelehrer hilflos war:

    Gegeben ist ein Rechteck mit den Seitenlängen 6 cm und 5 cm.

    Ändere die Seitenlänge so ab, dass bei gleichem Flächeninhalt der Umfang des Rechtecks um 1 cm vergrößert wird. Bestimme die neuen Seitenlänge.

    Also ich hab überhaupt keine Ahnung. Vielleicht? :

    6*5=30 cm² Flächeninhalt bleibt.

    Umfang:

    (2a+2b) + 1= 30 cm


    Es würde mich sehr freuen, wenn mir jemand helfen würde.

  • Flächeninhalt: A = a ∙ b = 6 ∙ 5 = 30 cm²
    Umfang: u = 2a + 2b = 2∙6 + 2∙5 = 22 cm

    neuer Umfang: u' = u + 1 = 23 = 2a' + 2b' , wobei a'∙b' = 30 -> b' = 30/a'
    b' einsetzen: 23 = 2a' + 2∙(30/a') | ∙a'
    23a' = 2a'² + 60 | –23a'
    0 = 2a'² – 23a' + 60 | :2
    0 = a'² – 11,5 a' + 30
    p-q-Formel:
    a' = +5,75 ± √(5,75² – 30) = 5,75 ± 1,75

    also z.B. a' = 7,5 und b' = 4