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Also die Aufgabe ist so das man wenn man aus einem Kreis ein Stück rausschneidet kann man ihn zu einem Kegel Falten, nun sollen wir den Winkel bestimmen bei dem das Volumen des Kegels am höchsten ist.

Radius des Kreises: r=10cm


mein ansatz V=1/3*Pi*r²*h

Aber wie bezieh ich jetzt den Winkel mit ein?

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1 Antwort

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Die Skizzen zeigen dir
- den Kreis aus dem ein Stück herausgeschnitten
wird
- Der komplette Kreis hat den Umfang
U = 2*pi*10
wrd ein Teilstück mit 45 ° herausgeschnitten
bleiben 315 ° noch übrig
- diesen Winkel bezeichne ich mit alpha.
Für den verbliebenen Restumfangfang ergibt sich
2 * pi * 10 * ( alpha / 360 )

Bild Mathematik

Die Kegeldarstellung zeigt
aus rk wird die Seitenlinie s des Kegels
Der Restumfang bildet den Umfang des Kegels.
Der Radius des Kegels ist r.

2 * pi * 10 * ( alpha / 360 ) = 2 * pi * r
r = 10 * ( alpha / 360 )

s^2 = r^2 + h^2
10^2 = r^2 + h^2
h^2 = 100 - r^2
h = √ ( 100 - r^2 )

Das Volumen ist
V  = r^2 * pi * h * 1 / 3
V =  [ 10 * ( alpha / 360 ) ] ^2 * pi * √ ( 100 - r^2 ) * 1 / 3
V ´ ( alpha ) =
V´= 0
alpha = 293.94 °

Das Ganze ist noch etwas unausgegoren.
Es ist jetzt spät am Abend.
Morgen geht es weiter.

Vielleicht gibt es eine Formel für das Volumen
mit r und s ?

mfg Georg

Avatar von 122 k 🚀

Leider habe ich keinen kürzeren Lösungsweg
gefunden als oben beschrieben.

Das Ergebnis von 293.94 ° habe ich bestätigen
können.

Dieser Winkel ist unabhängig vom Radius
des Ausgangskreises.

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