© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

       
1. a. De oppervlakte is O =  L · B en die moet maximaal.
De omtrek is L + 2B en die is 50
L + 2B = 50   L = 50 - 2B
Vul dat in in de oppervlakteformule:  O = (50 - 2B) · B = 50B - 2B2
O ' = 50 - 4B = 0
B = 12,5  en dan is L = 20 - 2 · 12,5 = 25
Het land wordt 25 bij 12,5 en heeft dan oppervlakte 312,5 m2
       
  b. Kies de afmetingen x en y als hiernaast.
Dan is de oppervlakte  O =  xy + x2 + xy = 2xy + x2

De omtrek is  4x + 2y = 50
2x + y = 25
y = 25 - 2x
invullen in de oppervlakteformule:

    O = 2x(25 - 2x) + x2 |
O = 50x - 4x2 + x2
O = 50x - 3x2

O ' = 50 - 6x = 0
6x = 50
x
= 81/3  en dan is  y = 25 - 2x =  81/3
De korte zijden worden dus   81/3  en de langen  162/3   De oppervlakte wordt dan  2081/3.
       
2. Noem de hoogte h en de breedte B.
Dan is de oppervlakte  O = h · B

De totale lengte is 20, dus  2h + B = 20
Daaruit volgt  B = 20 - 2h en dat vul je in in de oppervlakteformule:
O  = h (20 - 2h) = 20h - 2h2

O ' = 0
20 - 4h = 0
h = 5
Dan is B = 10 en O = 50 mm2
       
3. a. Noem de zijden van de vierkantjes die er worden uitgeknipt allemaal h
Dan wordt de hoogte van het doosje h

De breedte is dan  40 - 2h  en de lengte is 60 - 2h

De inhoud  is I = l · b ·  h = (60 - 2h)(40 - 2h )h
I = (2400 - 120h - 80h + 4h2) h
I = (2400 - 200h + 4h2 )h
I = 2400h - 200h2 + 4h3

I ' = 2400 - 400h + 12h2
2400 - 400h + 12h2  = 0
ABC-formule:  h = (400 ±√(160000 - 115200))/24  = 25,48  of  7,85
Het eerste antwoord is onzin, dus blijft over  h = 7,85
Dan is  I = 8450,45 cm3
       
  b. Noem de zijden van de vierkantjes die er worden uitgeknipt allemaal h
Dan wordt de hoogte van het doosje h

De breedte is dan  40 - 2h  en de lengte is (60 - 3h)/2 = 30 - 1,5h

De inhoud  is I = l · b ·  h = (30 - 1,5h)(40 - 2h )h
I = (1200 - 60h - 60h + 3h2) h
I = (1200 - 120h + 3h2 )h
I = 1200h - 120h2 + 3h3

I ' = 1200 - 240h + 9h2
1200 - 240h + 9h2  = 0
ABC-formule:  h = (240 ±√(57600 - 43200))/18  = 62/3  of  20
Het tweede antwoord is onzin, dus blijft over  h = 62/3
Dan is  I = 35555/9 cm3
       
4. a. Als er n blokken op elkaar worden gelijmd is de hoogte  5n
De inhoud is dan 5n · 5r · r = 1000
25nr2 = 1000
n
= 400/r2

De oppervlakte:
voor en achterkant   2 · 5r · 5n
links en rechts:  2 · r · 5n
boven en onder:  2 · 5r ·  r
Samen:  O = 50rn + 10rn + 10r2 = 60rn + 10r2

Vul nu in  n400/r:   O  = 60r  ·  400/r2   + 10r2  
O = 2400/r + 10r2
       
  b. O = 2400r -1  + 10r2

O '= -2400r-2 + 20r = 0
vermenigvuldig met r2 :    -2400 + 20r3 = 0
20r3 = 2400
r3 =  120
r = 1201/3 =  4,6723...

Dan is O = 731,97 cm2 
       
5. a. De oppervlakte van de hele poster is  O =  (x + 10)(y + 20) = xy + 20x + 10y + 200

Het tekstdeel is 1,4 m2 en dat is 11400 cm2
Dus moet gelden xy = 11400
y = 11400/x  en dat kun je invullen in de formule voor O:

O
= x · 11400/x  + 20x + 10 · 11400/x  + 200
O = 11400 + 20x + 114000/x + 200
O = 11600 + 20x + 114000/x
       
  b. O = 11600 + 20x + 114000 · x-1 
O ' =  20 - 114000x-2 = 0
20 = 114000x-2
x-2 = 0,0001754
x = 75,5
Dan is y = 11400/x = 151,0
       
6. De hoogte van het blauwe plakje is  12 - x
De inhoud van het plakje is  I =  x · x · (12 - x) = x2 (12 - x) = 12x2 - x3

I ' = 24x - 3x2  = 0
x(24 - 3x) = 0
x = 0  ∨  x = 8
Het maximum is bij x = 8
       
7. a. Noem de lente van het rechthoekige terrein L en de breedte B.
Dan is de oppervlakte  O = L · B

Maar B = 2r  dus  O = L · 2r

De omtrek is 400, en dat is twee rechte stukken plus een hele cirkel:
2L + 2πr  = 400
2L = 400 - 2πr
L = 200 - πr   en dat kun je invullen in O
O
= (200 - πr) · 2r  =  400r  - 2πr2  
       
  b. O ' =  400 - 4πr = 0
400 = 4r
r
= 100/π
Dan is  B = 200/π  en   L =  200 - πr =  200 - π · 100/π  = 100
       
8. a. De oppervlakte bestaat uit twee cirkels en een rechthoek.
Noem de hoogte h, dan heeft de rechthoek afmetingen  h  en  2πr
De oppervlakte is dan   O = 2πr2  + 2πrh

De inhoud is  πr2 h = 1   (we rekenen in dm, en 1 liter is 1 dm3)
h = 1/πr2  en dat kun je invullen in de O -formule:
O =  2πr2  + 2πrh  =   2πr2  + 2πr · 1/πr2  =  2πr2 + 2/r
       
  b. O = 2πr2 + 2/r  = 2πr2 + 2r-1
O ' = 4πr - 2r -2 = 0
vermenigvuldig met r2 :  4πr3 - 2 = 0
r3 = 2/4π = 1/2π
r = (1/2π)1/3 = 0,5419  dm
Dan is  h = 1/πr2  = 1,0838  dm

(overigen is O = 5,536 dm3)

       
9. Als de rechterkant van de rechthoek bij x = p zit, dan is de hoogte  f(p) = (p - 2)2
Oppervlakte is O = p • (p - 2)2 = p(p2 - 4p + 4) = p3 - 4p2 + 4p
O
' = 3p2 - 8p + 4 = 0
ABC-formule geeft   p = (8 ±√(64 - 48))/6 = 2 of 2/3
p
= 2/3  geeft  Omax = 32/27
       
       
10. De verticale afstand tussen de parabolen is  y1 - y2 = (2x2 - 8x + 14) - (-4 - x2) = 3x2 - 8x + 18
Afgeleide is nul:  6x - 8 = 0  ⇒  x = 4/3
Dan is de afstand  122/3
       
11. Noem de x-coördinaat van Q gelijk aan q
PR = 9 - q
QR = √q
oppervlakte driehoek is  1/2 • PR • QR = 1/2 • (9 - q) • q = 41/2q - 1/2q2
afgeleide is nul:  41/2 - q = 0   q = 41/2
Dan is  O =  41/2q - 1/2q2 = 101/8
       
12. a. QR = 4 - p
PQ = 8p2 -2p3
O = 0,5 • QR • PQ = 1/2 • (4 - p) • ( 8p2 - 2p3) = 1/2(32p2 - 8p3 - 8p3 + 2p4) = 16p2 - 8p3 + p4
       
  b. O ' = 32p - 24p2 + 4p3 = 0
4p • (8 - 6p + p2 ) = 0
p = 0  ∨  p2 - 6p + 8 = 0
p = 0  ∨  (p - 4)(p - 2) = 0
p = 0 ∨   p = 4  ∨   p = 2
p = 2 geeft maximale oppervlakte.
O = 16p2 - 8p3 + p4  = 16
       

© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)