Che forma deve avere una scatola (di materiale fissato, senza coperchio)
con base quadrata e capacità di
1 litro in modo da essere la più leggera
possibile? [Traccia: indica con l il lato di base in cm, ricava l'altezza h della scatola (tenendo conto che il volume deve essere di 1000 cm3), ed esprimi, quindi, la superficie S della scatola (base più 4 facce laterali) in funzione di l; usando la calcolatrice tabula e traccia il grafico di S in funzione di l; cerca in questo modo di individuare quanto deve valere l, arrotondato ai decimi, ossia il lato della scatola arrotondato ai millimetri] |
h = 1000/AreaBase = 1000/l2 S = AreaBase + AreaFacceLaterali = l2 + 4hl = l2 + 4·1000/l2·l S = l2 + 4000/l Tabulo S e traccio il grafico. Trovo facilmente che il massimo è per l compreso tra 12 e 13. Per individuare il valore con più precisione infittisco la tabulazione: S(12.5) = 476.25, S(12.55) = 476.227..., S(12.6) = 476.220..., S(12.65) = 476.228 Per l tra 12.55 e 12.65 ci deve essere la gobba: qui sta il valore per cui S è minima. |
Concludendo si ha il minimo per l = 12.6.
L'altezza corrispondente è 1000/12.62 = 6.298... = 6.3.
Controlliamo col software online WolframAlpha:
Con R avrei potuto fare:
source("http://macosa.dima.unige.it/r.R") S <- function(L) L^2+4000/L Piano(0,25, 0,10000); grafico( S, 0,25, "blue") # Ho un'idea dell'andamento; faccio uno zoom: graficoF( S, 11,14, "blue")Per altri commenti: risoluzione equazioni(2) neGli Oggetti Matematici.# ottenuto il secondo grafico posso procedere con altri # zomm o posso cercare direttamente il valore di minimo, tra 12 e 13: m = maxmin(S, 12,13); m; S(m) # 12.59921 476.2203 che poi arrotondo