Resuelve el siguiente problema de optimización

Un jardinero dispone de 40m de alambrado para cercar un jardín rectangular. Sabiendo que solo debe colocarla sobre tres lados porque el cuarto limita con su casa (ver figura anexa). Determinar el área máxima que puede proteger (No olvides plantear la función a optimizar (la del área) así como su gráfica.

2 Respuestas

Respuesta
1

El area lo puedes expresar como Area = xy.....como   x+y=40 metros...y=40-x

Luego reescribis el area como  Area= x(40-x) = -x^2 + 40 x

Derivando respecto de x seria........dA/dx = 40 - 2x ............que se anula para x=20 metros.

Luego el mayor area lo obtenes con x=y= 20 metros. O sea formando un cuadrado de 20 metros de lado.

Si haces la grafica obtendras una parabola centrada en x= 20 concava hacia abajo y pasando por x= 0....y x=40 . Presenta un maximo absoluto para x= 20 metros.

El valor del maximo absoluto sera = 20 x 20 = 400 m^2

Respuesta
1

.

Hola! Iris. Obviamente sabes que el área de ese rectángulo se calcula así:
A = x y
_________________________
De acuerdo a tu gráfica, la extensión total del alambre (la línea verde) es:

x + y + x
y te informan que lo anterior mide 40 metros. Por lo tanto:
2x + y = 40
_________________________

De lo anterior despejas "y":
y = 40 - 2x
e incorporas esta deducción al cálculo del área:
A = x y = x (40 - 2x)
O sea:
A = 40x - 2x²

_________________________

¡Ahora sí!... El área nos ha quedado expresada en función EXCLUSIVA de "x", por lo que derivamos e igualamos a cero:
dA / dx = 40 - 4x
40 - 4x = 0 ---> 40 = 4x ---> x = 10
Que es el resultado buscado.

_________________________

Finalmente deduces el área máxima:

A = 40x - 2x² = 40*10 - 2*(10)² = 400 - 200 = 200 metros.

_________________________

¿Pero con que puntos hago la gráfica? Tengo un programa que me recomendaron winplot pero los puntos que pongo para graficar me dice que son inválidos, ¿cómo le puedo hacer?

¡Gracias! 

.
Lo que tienes que graficar, Iris, es el área. O sea:

A(x) = 40x - 2x²

Con "x" entre 0 y 20: ¿Lo sabes hacer?... ¿Verdad?...

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