Steigen und Fallen einer Funktion
Die Basis der Schachtel (das innere Quadrat in Fig. 12) ist (a
die Höhe der Schachtel offenbar x, also der Inhalt
(la — 2x') 2 x ----- fix).
Differenziert man fix) ----- a 2 x — 4aa?-f 4a; 3 ,
so ergibt sich fip) — st2 ~■ 8ax + 12a?.
Es ist also
s ix)
12
W _ 2
= (a
2ax .
a 2
-r +
12
«\ 2
a-
87
36
a\ (
Wir können nun folgendes konstatieren:
/»>0
< a:<
< 0
/'(a;) steigt für a; <
f(a;) fällt für -¡ir S
Da x nach der Natur der .Aufgabe auf das Intervall (o, be-
schränkt ist, genügt dies schon. Wir sehen, daß fl—j der größte Wert
von f(x) ist. Die an den Ecken herausgeschnittenen Quadrate müssen
also den sechsten Teil der Seite des ganzen Quadrates als Seite haben.
Die Basis der Schachtel hat dann die Seite a— 2 “' = 4 ( . a - Die Schachtel
ist also viermal so breit als hoch.
3. Man lasse einen Rhombus von konstanter Seite a um eine
seiner Diagonalen rotieren. Wann ist der entstehende Doppelkegel
von größtem Volumen?
Die Figur 13 zeigt eine Hälfte des Rhombus.
CD ist die Rotationsachse. Der Winkel bei C, um
dessen Bestimmung es sich handelt, werde mit 2 a;
bezeichnet. Dann ist der Grundradius des ein
fachen Kegels a sin x, seine Höhe a cos x, also
sein Volumen
7tn 3 .„. aa S
-g sin - x cosx ----- r—— f(x).