Citat:
Ursprungligen postat av
klas.svensson
Vilken är den största cylinder (volymmässigt) som går att få in i en sfär med radien 7 cm?
Jag har ritat upp en y och x axel. Markerat x = 7 och x = -7 samt y = 7 och y = -7.
Formeln för volym på en cylinder är: Pi*r^2 * h. Höjden kommer ju vara den samma som r^2?
så V(r)=Pi*r^2 * r^2
V´(r) = 2Pir * 2r. här byter jag ut r mot 7 och får svaret 615,8 cm^3.
Stämmer min uträkning? Jag har inget facit.
Nej, inte många rätt där.
Varför skulle höjden vara samma som r^2 ?
Det är ett orimligt antagande, om du tar en 10 gånger större sfär så skulle höjden på cylindern med det antagandet bli 100 gånger så stor.
Sen gör du fel när du deriverar V(r) = Pi*r^2 * r^2. Det är en produkt och derivatan av en produkt är inte lika med produkten av derivatorna av faktorerna.
Men eftersom uttrycket V(r) ändå är fel så kan vi lämna det.
Ekvationen för sfären kan skrivas x^2 + y^2 + z^2 = r^2 (där r = sfärens radie)
Radien R på cylindern bestäms av x^2 + y^2 = R^2
Cylindern höjd h är lika med 2*z
V = Pi*R^2 * h = Pi * (r^2 - z^2) * 2 * z = 2*Pi (r^2 - z^2) * z = V(z)
V(z) = 2*Pi * (z * r^2 - z^3)
V'(z) = 2*pi *( r^2 - 3*z^2) = 2*Pi * (49 - 3*z^2)
Sätt V'(z) = 0 för att bestämma z0 och stoppa in z0 i uttrycket V(z) för att bestämma maximala volymnen.
Kolla även tecknet på V''(z) för z=z0 för att se att det verkligen är ett maximum som du har hittat.