21 svar
113 visningar
natureleven23 är nöjd med hjälpen
natureleven23 357
Postad: 26 nov 2023 15:24 Redigerad: 27 nov 2023 10:47

Derivata

Uppgiften är: en kon står uppochner vänd. Dess höjd är 10 m. Den fylls med 30 kubikdecimeter per min. Konens radie är 2 m. När vattennivån är uppe i 3 meter, hur snabbt ökar vattennivån? 

min uträkning:

dV/dt= 30dm^3/min

volym för konen=(pi*r^2*h)/3

derivatan för volymen=dV/dh=(pi*r^2*1)/3

radien när Höjen är 30 dm:

r/30=20/100

r=6 dm

Sätt in r=6 i dV/dh, dV/dh= (pi*6^2)/3=12pi

Jag får att svaret blir 30/12pi

detta är fel då svaret ska bli 5/6pi

vad gör jag fel?

 

 

vi söker dh/dt

Yngve 38021 – Livehjälpare
Postad: 26 nov 2023 16:35
natureleven23 skrev:

[...]

derivatan för volymen=dV/dh=(pi*r^2*1)/3

[...]

Här är felet.

Du har tagit fram dV/dh som om radien r vore oberoende av höjden h, dvs som om radien r vore en konstant. Så är inte fallet.

Ta istället fram ett uttryck för r(h) och sätt in i uttrycket för V innan du deriverar.

natureleven23 357
Postad: 26 nov 2023 19:16

ska jag derivera volymen med avseende på r? 
 Alltså v’(r)=(pi*2r*h)/3?

Yngve 38021 – Livehjälpare
Postad: 26 nov 2023 19:31

Nej, det jag menar är att radien r och höjden h inte är oberoende av varandra.

Uttryck r med hjälp av h och ersätt r i uttrycket för V med detta.

På grund av likformighet så gäller ju sambandet h = 5•r överallt (för 0 < r < 2). vilket ger dig att r = h/5 överallt (för 0 < h < 10).

Det betyder att V = pi•r2•h/3 = pi•(h/5)2•h/3

Nu kan du förenkla, ta fram dV/dh och fortsätta.

natureleven23 357
Postad: 26 nov 2023 20:31

På grund av likformighet så gäller ju sambandet h = 5•r överallt (för 0 < r < 2). vilket ger dig att r = h/5 överallt (för 0 < h < 10).

 

Hur fick du detta sambandet?

när jag skulle gå fram radien använde jag att:

r/30=20/100

r=6 dm

Yngve 38021 – Livehjälpare
Postad: 26 nov 2023 20:57
natureleven23 skrev:

Hur fick du detta sambandet?

Titta på din skiss över konen. Om du inte har ritat någon, gör det och titta på den.

Höjden h ökar linjärt med radien, från h = 0 m då r = 0 m, till h = 10 m då r = 2 m.

Det ger h = 5•r.

när jag skulle gå fram radien använde jag att:

r/30=20/100

r=6 dm

Ja, der stämmer att radien r = 6 dm då hljden h = 30 dm. Men dV/dh är lika med pi•h2/25 enligt ovan.

natureleven23 357
Postad: 26 nov 2023 21:35

Detta är min uträkning hittills, jag förstår inte riktigt hur h=5*r

Yngve 38021 – Livehjälpare
Postad: 26 nov 2023 22:40
natureleven23 skrev:

Detta är min uträkning hittills, jag förstår inte riktigt hur h=5*r

Så här: Den blåa triangeln med katetlängder 2 och 10 är likformig med den röda triangeln med motsvarande katatlängder r och h.

Det ger oss att h/r = 10/2, dvs h = 5•r

Sideeg 1176 – Admin
Postad: 27 nov 2023 10:47

Kategorisering - Tråden flyttad från Alla trådar till Derivata. /admin

natureleven23 357
Postad: 27 nov 2023 15:16

Aha okej nu förstår jag hur du fick fram uttrycket för h. Men h ur går jag vidare i uppgiften?

Yngve 38021 – Livehjälpare
Postad: 27 nov 2023 16:03

Du var inne på rätt spår tidigare, nämligen att dVdt=dVdh·dhdt\frac{dV}{dt}=\frac{dV}{dh}\cdot\frac{dh}{dt}

Det enda felet var att ditt uttryck för dVdh\frac{dV}{dh} inte var rätt.

natureleven23 357
Postad: 27 nov 2023 16:52

Aha, vilket uttryck bör jag använda istället? För jag vet att det är dh/dt jag söker 

Yngve 38021 – Livehjälpare
Postad: 27 nov 2023 17:18 Redigerad: 27 nov 2023 19:46

Enligt svar #4, V = pi•(h/5)2•h/3

Derivera med avseende på h.

Om du vill kontrollera att det blev rätt, kika då på svar #6.

natureleven23 357
Postad: 27 nov 2023 18:22

Jag förstår inte riktigt, om volymen för konen= (pi*r2*h)/3, ska vi inte ersätta h med 5r i uttrycket så att V=(pi*r2*5r)/3 och sedan derivera?

Yngve 38021 – Livehjälpare
Postad: 27 nov 2023 19:46

Nej du ska ersätta r med h/5 och sedan derivera med avseende på h.

Drt är ju dV/dh du vill ha, inte dV/dr.

natureleven23 357
Postad: 27 nov 2023 20:11

Då får jag att v=pi*(h/5)2*h=pi*h3/75

dV/dh=pi*3*h2/75 

sätter in att h = 3 ger v’(3)=9pi/25

När jag lägger in detta i kedjeformeln o bryter ut dh/dt blir svaret ändå fel?

Smaragdalena 78740 – Lärare
Postad: 27 nov 2023 20:59

När jag lägger in detta i kedjeformeln o bryter ut dh/dt blir svaret ändå fel?

Visa steg för steg hur du gör detta.

natureleven23 357
Postad: 27 nov 2023 21:07

dV/dt=dh/dt*dv/dh

0,03=dh/dt*9pi/25

dh/dt= 0,03/(9pi/25)

Smaragdalena 78740 – Lärare
Postad: 27 nov 2023 21:13

Vad står det i facit? Du kanske vara behöver förenkla?

Yngve 38021 – Livehjälpare
Postad: 27 nov 2023 21:41
natureleven23 skrev:

[...]

sätter in att h = 3 ger v’(3)=9pi/25

[...]

Allt räknas i dm och dm3

h = 3 m = 30 dm

Sätt alltså in h = 30 i uttrycket för dV/dh.

natureleven23 357
Postad: 28 nov 2023 14:20

Aha nu testade jag,det funkade, tack så mycket.

Smaragdalena 78740 – Lärare
Postad: 28 nov 2023 18:20

Snyggt hittat, Yngve! Det är inte lätt att se den sortens fel (särskilt inte om man har skrivit det själv, men jag såg det inte ändå...).

Svara Avbryt
Close