Was ist die Fläche des größten Rechtecks, das in die Ellipse eingeschrieben werden kann: 9 (x ^ 2) + 4 (y ^ 2) = 36?

Was ist die Fläche des größten Rechtecks, das in die Ellipse eingeschrieben werden kann: 9 (x ^ 2) + 4 (y ^ 2) = 36?
Anonim

Antworten:

#A = 12 #

Erläuterung:

# 9 (x ^ 2) + 4 (y ^ 2) = 36 Äquivalent x ^ 2/4 + y ^ 2/9 = 1 #

Das Problem kann gestellt werden als:

Max suchen # xy # oder gleichwertig max # x ^ 2y ^ 2 # so dass

# x ^ 2/4 + y ^ 2/9 = 1 #

Jetzt machen #X = x ^ 2, Y = y ^ 2 # Das Problem ist äquivalent zu

Finden #max (X * Y) # unterliegen # X / 4 + Y / 9 = 1 #

Der Lagrangian zur Bestimmung von stationären Punkten ist

#L (X, Y, Lambda) = X * Y + Lambda (X / 4 + Y / 9-1) #

Die Stationaritätsbedingungen sind

#grad L (X, Y, Lambda) = vec 0 #

oder

# {(Lambda / 2 + Y = 0), (Lambda / 9 + X = 0), (X / 2 + Y / 9 - 1 = 0):} #

Lösen für # X, Y, Lambda # gibt

# {X_0 = 2, Y_0 = 9/2, Lambda_0 = -18} #

so # {x_0 = sqrt (2), y_0 = 3 / sqrt (2)} #

#A = 4 x_0 y_0 = 4 xx3 = 12 #