Алгебраические методы решения прикладных задач на экстремум Материал к внеклассным занятиям по математике в 10-12 классах

Слайд 2

Алгебраические методы решения прикладных задач на экстремум

В технике и естествознании, как,

Алгебраические методы решения прикладных задач на экстремум В технике и естествознании, как,
впрочем, и в обыденной жизни, встречается особый вид задач – задач на «максимум и минимум».
Люди издавна желали получить наибольшую выгоду при наименьших затратах.
Огромное число таких задач возникает в экономике и технике. Бурное развитие экономики и техники привело к новой теории – теории оптимального управления.
В математике эти задачи называют задачами на экстремум. Исследование задач на экстремум началось 25 веков назад.
С возникновением математического анализа были созданы общие методы их решения.

Слайд 3

Метод, основанный на теореме о произведении двух сомножителей, сумма которых постоянна
Теорема

Метод, основанный на теореме о произведении двух сомножителей, сумма которых постоянна Теорема
Произведение двух множителей, сумма которых постоянна, имеет наибольшее значение при равенстве множителей:
max при

Слайд 4

Пример 1 решения задач на экстремум

Из квадратного листа картона с заданной

Пример 1 решения задач на экстремум Из квадратного листа картона с заданной
стороной нужно изготовить квадратную коробку, вырезая по углам листа равные квадраты и загибая образовавшиеся края.
Какой величины должна быть сторона каждого вырезанного квадрата, чтобы объем сделанной коробки был наибольшим?

Слайд 5

Решение
Пусть х – сторона вырезаемого квадрата.
Тогда объем коробки:

Решение Пусть х – сторона вырезаемого квадрата. Тогда объем коробки: Вырезается 4
Вырезается 4 угла. Но величина 4V достигает максимума при тех же значениях х, что и V.
Поэтому
По теореме произведение множителей, сумма которых
достигает максимума при
откуда

Пример 1 решения задач на экстремум

Слайд 6

Пример 2 решения задач на экстремум

Окно имеет форму прямоугольника, завершенного полукругом.

Пример 2 решения задач на экстремум Окно имеет форму прямоугольника, завершенного полукругом.
При заданном периметре найти размеры окна, чтобы оно пропускало наибольшее количество света.

Слайд 7

 

Пример 2 решения задач на экстремум

Пример 2 решения задач на экстремум

Слайд 8

Метод, основанный на теореме о сумме 2-х положительных слагаемых, произведение которых постоянно

Теорема

Метод, основанный на теореме о сумме 2-х положительных слагаемых, произведение которых постоянно

Сумма двух положительных слагаемых, произведение которых постоянно, имеет наименьшее значение при равных слагаемых
при