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Auf der Außenwand eines neuen Hallenbades soll dessen Logo, eine Welle, abgebildet werden. Der Architekt möchte ein großes Fenster in Form eines rechtwinkligen Dreiecks (siehe Skizze PQR∆PQR) innerhalb der Welle anbringen.

Bild

Das Fenster soll am Punkt P(20)P(2 | 0) beginnen. Seine Breite | PQPQ | soll mindestens 5 m5\m und höchstens 10 m10 \m betragen. Der Punkt RR soll auf der oberen Begrenzungslinie (Graph GwG_w) der Welle liegen, welche durch die Funktion w:x0,01x3+0,15x2w:x\mapsto -0{,}01x^3+0{,}15x^2 beschrieben wird. Bei Berechnungen kann auf Einheiten verzichtet werden.

  1. Zeigen Sie, dass die Maßzahl AA der Fläche des Fensters abhängig von der xx-Koordinate des Punktes QQ durch die Funktionsgleichung A(x)=0,005(x4+17x330x2)A(x)=0{,}005(-x^4+17x^3-30x^2) beschrieben wird, und geben Sie für die Funktion AA einen Definitionsbereich DAD_A an, der den Vorgaben von Aufgabe 4 entspricht.

  2. Der Architekt möchte das Hallenbad möglichst hell gestalten. Aus diesem Grund soll die Fläche des Fensters möglichst groß sein. Bestimmen Sie die xx-Koordinate des Punktes QQ, für welche die Maßzahl der Fläche AA maximal wird. Berechnen Sie für diesen Fall Breite, Höhe und Fläche des Fensters. Ermitteln Sie den prozentualen Anteil der Fensterfläche an der Logofläche, wenn diese 36 m236 \m^2 beträgt. Runden Sie Ihre Ergebnisse auf zwei Nachkommastellen.