x x x x x x x x gricha - v1735 - 26.7.2022
Van een stuk karton met zijden 10 cm en 16 cm, worden aan de hoekpunten (zie figuur) vier vierkantjes met zijde  x afgesneden om alzo de randen te kunnen plooien om een doos te verkrijgen zonder deksel.
Wat moet de afmeting  x  zijn, opdat de inhoud
van de doos zo groot mogelijk zou zijn ?
A.   minder dan 2 cm
B.   precies 2 cm
C.   tussen 2,1 en 3,9 cm
D.   precies 4 cm
E.   precies 5 cm
A    B    C    D    E

[ 5-1735 - op net sinds 5.4.15-()-18.7.2024 ]

Translation in   E N G L I S H

IN CONSTRUCTION
maximum volume
of the case
for x = ?
A.  
B.  
C.  
D.  
E.  

Oplossing - Solution

Het grondvlak van de doos is een rechthoek met zijden  16 − 2x  en  10 − 2x.
De hoogte van de doos is  x  zodat de inhoud  y  zal bedragen :
y = (16 − 2x)(10 − 2x)x = (160 − 20x − 32x + 4x²)x = 4x³ − 52x² + 160x
We moeten y nu maximaliseren door eerst de afgeleide van y te bepalen :
y  = 12x² − 104x + 160 = (x − 2)(12x − 80)
De enige nulwaarde van y  tussen 0 en 5 (!) is  x = 2  zodat dit het antwoord is.
Verder tekenonderzoek van y  en het stijgen en dalen van y zal inderdaad bevestigen dat de inhoud maximaal wordt voor die x-waarde.
P.S. Ik vind een extremumvraagstuk zoals dit een must voor elke leerkracht die in het vijfde jaar extremumvraagstukken behandelt. Ten eerste moet je geen tweede- maar derdegraadsfunctie maximaliseren (een tweedegraadsfunctie kan zonder afgeleiden behandeld worden), ten tweede is de gevraagde waarde van x moeilijk te voorspellen. Om de voorspelling nog moeilijker te maken kan je de afmetingen van het karton veranderen zodanig dat de extreme waarde een breuk wordt.
gricha