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[Cálculo I] Exercício - Máximos e Mínimos

[Cálculo I] Exercício - Máximos e Mínimos

Mensagempor Pessoa Estranha » Dom Nov 16, 2014 16:53

Olá, pessoal! Boa Tarde!

Preciso de ajuda para resolver o seguinte exercício: "Um fio de comprimento L é cortado em dois pedaços, um dos quais formará um círculo e o outro, um quadrado. Como deve ser cortado o fio para que a soma das áreas do círculo e do quadrado seja máxima?"

Minha resolução:

Seja x o pedaço de L destinado ao círculo. Seja y, o do quadrado. Temos x + y = L. Sabemos que a área de um círculo é dada por: \pi {r}^{2}, onde r é o raio. Como temos o comprimento x, vem que 2 \pi r = x \rightarrow r = \frac{x}{2 \pi}. Logo, {A}_{c} = \frac{{x}^{2}}{4 \pi} é a área do círculo. Da mesma forma, temos que a área do quadrado é dada por: {A}_{q} = {a}^{2}, onde a é a medida do lado do quadrado. Mas, sabemos que 4a = y \rightarrow a = \frac{y}{4}. Logo, {A}_{q} = \frac{{y}^{2}}{16}. Para trabalharmos com uma variável, segue: x + y = L \rightarrow x = L - y \rightarrow {x}^{2} = {L}^{2} - 2Ly + {y}^{2}. Substituindo, vem que: {A}_{c} = \frac{{L}^{2} - 2Ly + {y}^{2}}{4 \pi}. Somando as duas áreas, temos: {A}_{c} + {A}_{q} = \frac{{L}^{2} - 2Ly + {y}^{2}}{4 \pi} + \frac{{y}^{2}}{16} \rightarrow {A}_{c} + {A}_{q} =  \frac{{y}^{2}(4+ \pi) - 8Ly + 4{L}^{2}}{16 \pi}. Derivando, temos: \frac{(4+ \pi)y - 4L}{3 \pi}. Daí, fazendo um estudo do sinal, não encontrei ponto de máximo, e, sim, de mínimo.

Por favor, preciso de ajuda! Muito Obrigada!
Pessoa Estranha
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Assunto: simplifiquei e achei...está certo?????????????
Autor: zig - Sex Set 23, 2011 13:57

{(0,05)}^{-\frac{1}{2}}=\frac{10}{\sqrt[5]}{(0,05)}^{-\frac{1}{2}}=\frac{10}{\sqrt[2]{5}}


Assunto: simplifiquei e achei...está certo?????????????
Autor: Vennom - Sex Set 23, 2011 21:41

zig escreveu:{(0,05)}^{-\frac{1}{2}}=\frac{10}{\sqrt[5]}{(0,05)}^{-\frac{1}{2}}=\frac{10}{\sqrt[2]{5}}


Rpz, o negócio é o seguinte:
Quando você tem uma potência negativa, tu deve inverter a base dela. Por exemplo: {\frac{1}{4}}^{-1} = \frac{4}{1}

Então pense o seguinte: a fração geratriz de 0,05 é \frac{1}{20} , ou seja, 1 dividido por 20 é igual a 0.05 . Sendo assim, a função final é igual a vinte elevado à meio.
Veja: {0,05}^{-\frac{1}{2}} = {\frac{1}{20}}^{-\frac{1}{2}} = {\frac{20}{1}}^{\frac{1}{2}} = \sqrt[2]{20}

A raiz quadrada de vinte, você acha fácil, né?

Espero ter ajudado.


Assunto: simplifiquei e achei...está certo?????????????
Autor: fraol - Dom Dez 11, 2011 20:23

Nós podemos simplificar, um pouco, sqrt(20) da seguinte forma:

sqrt(20) = sqrt(4 . 5) = sqrt( 2^2 . 5 ) = 2 sqrt(5).

É isso.


Assunto: simplifiquei e achei...está certo?????????????
Autor: fraol - Dom Dez 11, 2011 20:24

Nós podemos simplificar, um pouco, \sqrt(20) da seguinte forma:

\sqrt(20) = \sqrt(4 . 5) = \sqrt( 2^2 . 5 ) = 2 \sqrt(5).

É isso.