Tra le piramidi quadrangolari regolari la cui superficie laterale ha area S, determina la misura dello spigolo di base di quella avente volume massimo
risultato [(S^2)/3]^1/4
Tra le piramidi quadrangolari regolari la cui superficie laterale ha area S, determina la misura dello spigolo di base di quella avente volume massimo
risultato [(S^2)/3]^1/4
Scrivo la soluzione più tardi.
Per adesso pongo lo spigolo di base uguale a x > 0
S = Pb a/2 in cui Pb = 4x e a = rad(x^2/4 + h^2)
e V = 1/3 Sb h = x^2/3 * h = max.
Aggiornamento.
4x * rad(h^2 + x^2/4)/2 = S
x * rad (4h^2 + x^2) = S
4h^2 + x^2 = S^2/x^2
h = 1/2 * rad (S^2/x^2 - x^2)
e nell'ultima scrittura deve essere S^2 - x^4 >= 0 ovvero
x^4 <= S^2 => x <= rad(S).
Sostituendo V(x) = 1/3 * x^2 * 1/2 rad (S^2/x^2 - x^2)
V(x) = x^2/6 rad (S^2/x^2 - x^2)
e trattandosi di quantità non negative possiamo più facilmente
cercare il massimo (assoluto ) di V^2 in [0, rad(S)]
V^2 = x^4/36 *( S^2/x^2 - x^2)
e la funzione di cui si vuole il massimo é allora
S^2 x^2 - x^6
Intervallo di crescenza
2 S^2 x - 6 x^5 >= 0
2x (S^2 - 3 x^4) >= 0
e poiché x é positivo
S^2 - 3 x^4 >= 0
3x^4 <= S^2
x^4 <= S^2/3
0 < x <= (S^2/3)^(1/4).
Ti lascio la verifica - non difficile - che il massimo trovato é assoluto
nell'intervallo indicato.