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[Otimização]Maior área de um retângulo

[Otimização]Maior área de um retângulo

Mensagempor frank1 » Qua Mai 23, 2012 03:29

Fala pessoal blz?

Estou em dúvida na seguinte questão de otimização: "Prove que entre todos os retângulos com um dado perímetro P, o quadrado é o que possui maior área"

Até onde cheguei:
2x+2y=P e x.y=A, daí isolo x na primeira equação fica: x=(P-2y)/2, e levo para A, resultando em A=((P-2y)/2).y, e aí não sei mais...

E agora?

abraços!!!
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Re: [Otimização]Maior área de um retângulo

Mensagempor LuizAquino » Qua Mai 23, 2012 11:35

frank1 escreveu:Estou em dúvida na seguinte questão de otimização: "Prove que entre todos os retângulos com um dado perímetro P, o quadrado é o que possui maior área"

Até onde cheguei:
2x+2y=P e x.y=A, daí isolo x na primeira equação fica: x=(P-2y)/2, e levo para A, resultando em A=((P-2y)/2).y, e aí não sei mais...

E agora?


Agora basta aplicar o Teste da Primeira Derivada ou o Teste da Segunda Derivada. Se você não souber como proceder, então eu recomendo que você assista a videoaula "21. Cálculo I - Teste da Primeira e da Segunda Derivada". Ela está disponível em meu canal no YouTube:

http://www.youtube.com/LCMAquino

Se você não conseguir avançar mesmo após assistir a videoaula, então poste aqui até onde você conseguiu fazer.
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Re: [Otimização]Maior área de um retângulo

Mensagempor frank1 » Qua Mai 23, 2012 20:15

Opa Luiz, de antemão, já agradeço a ajuda :)

Então, derivando a função A=\frac{-2y^2+Py}{2} chego à seguinte expressão: \frac{-4y+P}{2}, dái então eu quero achar o ponto crítico, que resulta em y=\frac{P}{4}, e agora fico meio confuso...

Chegando a esse ponto crítico, como irei dizer se ele é um ponto de max ou um ponto de min? e se for de max/min como devo proceder?

abraços!!
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Re: [Otimização]Maior área de um retângulo

Mensagempor LuizAquino » Qui Mai 24, 2012 01:07

frank1 escreveu:Então, derivando a função A=\frac{-2y^2+Py}{2} chego à seguinte expressão: \frac{-4y+P}{2}, dái então eu quero achar o ponto crítico, que resulta em y=\frac{P}{4}


Ok.

frank1 escreveu:Chegando a esse ponto crítico, como irei dizer se ele é um ponto de max ou um ponto de min?


Isso é explicado na videoaula que indiquei anteriormente.

frank1 escreveu:e se for de max/min como devo proceder?


Vamos supor que você já conseguiu justificar que y = P/4 é o ponto de máximo.

Como você já sabe que x = (P - 2y)/2, substituindo y por P/4 você obtém que:

x = \frac{P-2\cdot \frac{P}{4}}{2}

x = \frac{P-\frac{P}{2}}{2}

x = \frac{\frac{2P - P}{2}}{2}

x = \frac{P}{4}

Desse modo, você pode concluir que x = y (já que ambos são iguais a P/4).

Note que isso significa que a maior área possível acontece quando o retângulo tem lados iguais. Ou seja, quando o retângulo é um quadrado.
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Re: [Otimização]Maior área de um retângulo

Mensagempor frank1 » Qui Mai 24, 2012 09:15

Caramba Luiz, MUITO obrigado , entendi a questão e agora estou entendendo muito mais sobre pontos críticos e teste de segunda derivada

;)

EDIT: Luiz, uma ultima duvida: se o teste da derivada segunda, indicasse que aquele era ponto de min, como eu iria proceder?
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Re: [Otimização]Maior área de um retângulo

Mensagempor LuizAquino » Qui Mai 24, 2012 18:44

frank1 escreveu:Luiz, uma ultima duvida: se o teste da derivada segunda, indicasse que aquele era ponto de min, como eu iria proceder?


Nesse caso, o enunciado do exercício estaria inconsistente, já que não haveria uma área máxima como é solicitado, mas sim uma área mínima.

De qualquer modo, no caso desse exercício, a pessoa tem que de fato obter que a área é máxima. Caso contrário, ela errou alguma coisa no desenvolvimento.
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Re: [Otimização]Maior área de um retângulo

Mensagempor lucasabreuo » Ter Mai 07, 2019 02:00

LuizAquino, boa noite!

Tenho um problema parecido com esse para resolver...Poderia me ajudar?

A questão é a seguinte:

Mostre que de todos os retângulos com uma dada área, aquele com o menor perímetro é um quadrado.

Nesse caso eu isolo o X da função Area do retângulo e substituo na função p do perímetro do retângulo e derivo?

Obrigado!
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Re: [Otimização]Maior área de um retângulo

Mensagempor adauto martins » Dom Jun 02, 2019 14:00

A=x.y...y=\sqrt[]{{d}^{2}-{x}^{2}}...logo:
A(x)=x.(\sqrt[]{{{d}^{2}-{{x}^{2}}}^{}})...
A'(x)=-2x(\sqrt[]{{{d}^{2}-{{x}^{2}}}^{}})+(-2{x}^{3}/(\sqrt[]{{{d}^{2}-{{x}^{2}}}^{}})=0...
2x.(d}^{2}-{x}^{2}-{x}^{2}/(\sqrt[]{{{d}^{2}-{{x}^{2}}}^{}}))=0\Rightarrow
x=\sqrt[]{{{d}^{2}-{{x}^{2}}}^{}}=y...x=y...
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Re: [Otimização]Maior área de um retângulo

Mensagempor adauto martins » Qui Jun 06, 2019 12:59

uma correçao:
A'(x)=\sqrt[]{{d}^{2}-{x}^{2}}-2{x}^{2}/(\sqrt[]{{d}^{2}-{x}^{2}})
no qual se segue o resultado acima...
A'(x)=({d}^{2}-{x}^{2}-{x}^{2})/(\sqrt[]{{d}^{2}-{x}^{2}})=0...

x=y......obrigado
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Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Fontelles - Dom Jan 17, 2010 14:42

Não sei onde este tópico se encaixaria. Então me desculpem.
Eu não entendi essa passagem, alguém pode me explicar?
2n \geq n+1 ,\forall n \in\aleph*
O livro explica da seguinte forma.
1°) P(1) é verdadeira, pois 2.1 \geq 1+1
2°) Admitamos que P(k), k \in \aleph*, seja verdadeira:
2k \geq k+1 (hipótese da indução)
e provemos que 2(k+1) \geq (K+1)+1
Temos: (Nessa parte)
2(k+1) = 2k+2 \geq (k+1)+2 > (k+1)+1


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: MarceloFantini - Seg Jan 18, 2010 01:55

Boa noite Fontelles.

Não sei se você está familiarizado com o Princípio da Indução Finita, portanto vou tentar explicar aqui.

Ele dá uma equação, no caso:

2n \geq n+1, \forall n \in \aleph^{*}

E pergunta: ela vale para todo n? Como proceder: no primeiro passo, vemos se existe pelo menos um caso na qual ela é verdadeira:

2*1 \geq 1+1

Portanto, existe pelo menos um caso para o qual ela é verdadeira. Agora, supomos que k seja verdadeiro, e pretendemos provar que também é verdadeiro para k+1.

\mbox{Suponhamos que P(k), }k \in \aleph^{*},\mbox{ seja verdadeiro:}
2k \geq k+1

\mbox{Vamos provar que:}
2(k+1) \geq (k+1)+1

Daí pra frente, ele usou o primeiro membro para chegar em uma conclusão que validava a tese. Lembre-se: nunca saia da tese.

Espero ter ajudado.

Um abraço.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Fontelles - Seg Jan 18, 2010 02:28

Mas, Fantini, ainda fiquei em dúvida na passagem que o autor fez (deixei uma msg entre o parêntese).
Obrigado pela ajuda, mesmo assim.
Abraço!


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Fontelles - Qui Jan 21, 2010 11:32

Galera, ajuda aí!
Por falar nisso, alguém conhece algum bom material sobre o assunto. O livro do Iezzi, Matemática Elementar vol. 1 não está tão bom.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: MarceloFantini - Qui Jan 21, 2010 12:25

Boa tarde Fontelles!

Ainda não estou certo de qual é a sua dúvida, mas tentarei novamente.

O que temos que provar é isso: 2(k+1) \geq (k+1)+1, certo? O autor começou do primeiro membro:

2(k+1)= 2k+2

Isso é verdadeiro, certo? Ele apenas aplicou a distributiva. Depois, partiu para uma desigualdade:

2k+2 \geq (k+1)+2

Que é outra verdade. Agora, com certeza:

(k+1)+2 > (k+1)+1

Agora, como 2(k+1) é \geq a (k+1)+2, e este por sua vez é sempre > que (k+1)+1, logo:

2(k+1) \geq (k+1)+1 \quad \mbox{(c.q.d)}

Inclusive, nunca é igual, sempre maior.

Espero (dessa vez) ter ajudado.

Um abraço.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Caeros - Dom Out 31, 2010 10:39

Por curiosidade estava estudando indução finita e ao analisar a questão realmente utilizar a desigualdade apresentada foi uma grande sacada para este problema, só queria tirar uma dúvida sobre a sigla (c.q.d), o que significa mesmo?


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: andrefahl - Dom Out 31, 2010 11:37

c.q.d. = como queriamos demonstrar =)


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Abelardo - Qui Mai 05, 2011 17:33

Fontelles, um bom livro para quem ainda está ''pegando'' o assunto é:'' Manual de Indução Matemática - Luís Lopes''. É baratinho e encontras na net com facilidade. Procura também no site da OBM, vais encontrar com facilidade material sobre PIF... em alguns sites que preparam alunos para colégios militares em geral também tem excelentes materiais.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: MarceloFantini - Qui Mai 05, 2011 20:05

Abelardo, faz 1 ano que o Fontelles não visita o site, da próxima vez verifique as datas.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Vennom - Qui Abr 26, 2012 23:04

MarceloFantini escreveu:Abelardo, faz 1 ano que o Fontelles não visita o site, da próxima vez verifique as datas.

Rpz, faz um ano que o fulano não visita o site, mas ler esse comentário dele enquanto respondia a outro tópico me ajudou. hAUEhUAEhUAEH obrigado, Marcelo. Sua explicação de indução finita me sanou uma dúvida sobre outra coisa. :-D