Hey noob!
Hier die Schritte zum Berechnen der lokalen Extrema:
1. Berechne die Ableitungsfunktion f′(x).
2. Berechne die zweite Ableitungsfunktion f′′(x).
3. Finde alle Nullstellen \(x_0\) der Ableitungsfunktion: Löse dazu die Gleichung \(f'(x_0)=0.\)
4. Untersuche Krümmung der Funktion an diesen Nullstellen:
\(\ Ist\ f^"(x_0)<0 , dann\ ist\ bei\ x_0 \ ein\ Hochpunkt.\\ \ Ist\ f^"(x_0)>0 , dann\ ist\ bei\ x_0 \ ein\ Tiefpunkt.\\ \ Ist\ f^"(x_0)=0 , dann\ ist\ bei\ x_0\ kein\ Extrempunkt.\)
\(U=2(x+b)\\ b=\frac{U}{2}-x\\ A=bx\\ A=f(x)=(\frac{U}{2}-x)x\\ \color{blue}f(x)=-x^2+\frac{U}{2}x\)
\(\color{blue}f'(x)=-2x+\frac{U}{2}=0\\ -2x=-\frac{U}{2}\\ \color{blue}x=\frac{U}{4}\\ \color{blue}f^"=-2\)
Setze den Wert des gegebenen Umfangs U ein.
\(f^"(x)=-2\ ist<0.\)
Der Wert der Funktion f(x) bei \(x_{max}=\frac{U}{4}\) ist ein lokales Maximum.
Setze mal für U verschiedene Werte ein. Der Wert x aus f'(x)= - 2x + U/2 = 0 ist immer die Seite eines Quadrats.
Von allen Rechtecken mit gleichem Umfang hat das Quadrat den größten Flächeninhalt.
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