alguien sabria resolver este ejercicio por optimizacion ? lo he hecho pero me salen derivadas bastante largas y no se por qué.
ejercicio : Tenemos un hilo de 60 cm con el que queremos hacer dos triángulos equilateros . Calcula las medidas de los triangulos para que la suma de sus áreas sea máxima.
Gracias de antemano :)
Recuerda la expresión del área de un triángulo equilátero, en función de la longitud de su lado y de la medida de su ángulo interior:
A = (1/2)*L2*sen(60°) = (1/2)*L2*(√(3)/2) = (√(3)/4)*L2.
Luego, puedes llamar 3x a la longitud de hilo que emplearás para el primer triángulo (cuyo lado tendrá longtud x), y puedes llamar 3y a la longitud de hilo que emplearás para el segundo triángulo (cuyo lado tendrá longitud y),
luego, tienes la relación:
3x + 3y = 60 cm, divides por 3 en todos los términos de la ecuación, y queda:
x + y = 20 (en cm), haces pasaje de término, y queda: y = 20 - x (1).
Luego, plantea la expresión de la suma de las áreas de los dos triángulos:
A = (√(3)/4)*x2 + (√(3)/4)*y2, sustituyes la expresión señalada (1), y queda:
A = (√(3)/4)*x2 + (√(3)/4)*(20 - x)2,
luego, planteas la expresión de la función derivada primera, y queda:
A ' = (√(3)/2)*x - (√(3)/2)*(20 - x),
luego, planteas la condición de punto crítico (posible máximo o posible mínimo:
A ' = 0, sustituyes, y queda:
(√(3)/2)*x - (√(3)/2)*(20 - x) = 0, multiplicas en todos los términos de la ecuación por 2/√(3), y queda:
x - (20 - x) = 0, distribuyes en el segundo término, reduces términos semejantes, y queda:
2x - 20 = 0, divides por 2 en todos los términos de la ecuación, haces pasaje de término, y queda:
x = 10 cm, que es la longitud del lado del primer triángulo,
luego, reemplazas en la expresión señalada (1), y queda:
y = 20 - 10 = 10 cm,
por lo que tienes dos triángulos equiláteros cuyos lados miden 10 cm,
y el área de cada triángulo queda:
At = (√(3)/4)*102 = 25√(3) cm2,
y la suma de las áreas toma el valor mínimo:
A = 50√(3) cm2.
Espero haberte ayudado.