Enunciado

Ache as dimensões do maior jardim retangular, de forma que uma casa limite um lado do jardim e 100 m de cerca sejam usados.

Passo 1

Essas questões têm um jeito bem metódico de resolver, saca só:

  1. Precisamos de uma equação que associe a variável que queremos maximizar e outra variável do problema. Essa é normalmente a parte mais difícil do problema.
  2. Depois que temos essa função, vamos encontrar a derivada dela e procurar os valores onde ela se iguala a 0 e os valores onde ela não existe.
  3. A partir do Teorema do Valor Extremo vamos encontrar os máximos e mínimos comparando os valores da função original nos extremos do intervalo e nos pontos onde a derivada é nula ou inexistente.

Passo 2

Vamos equacionar tudo que o problema nos dá: a área e a quantidade de cerca.

A x ,   y = 2 x ∙ 2 y

Onde x é o comprimento do jardim e y a largura.

Vamos considerar que a casa está do lado da largura do jardim. Daí ficamos com o seguinte perímetro:

100 = 2 x + y

Agora podemos isolar o y e isolarmos a relação que acharmos na equação da área do jardim.

y = 100 - 2 x

Substituindo:

A x = 2 x 100 - 2 x

A x = 200 x - 4 x 2

Agora é só derivar essa equação e achar o valor onde a derivada se iguala é nula!

Passo 3

Derivando:

d A d x = 200 - 8 x

Igualando isso a 0 :

200 - 8 x = 0

8 x = 200

x = 25

Temos o valor de um dos lados do jardim!

Passo 4

Podemos substituir isso na segunda equação que temos. Assim:

y = 100 - 2 x

Só que o x que maximiza a nossa área é x = 25 . Substituindo:

y = 100 - 2 25

y = 50

Resposta

25   m por 50   m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um pedaço de fio de 20 cm deve ser cortado em dois e cada parte é dobrada, tomando a forma de um quadrado. Como deve ser cortado o fio de modo que a área total dos quadrados seja a menor possível?
Se x^3 + y^3 - 3 x y^2 + 1 = 0 , ache d y no ponto (1 , 1) se d x = 0,1 .
Um recipiente na forma de um cubo com um volume de 1.000 c m 3 deve ser fabricado com seis quadrados iguais de um material que custa 20 centavos por centímetro quadrado. Com que precisão deve ser calc
(a) Se f x = 3 x + 4 | x - 1 | , prove que f tem um valor mínimo absoluto de 3. (b) Se g x = 4 x + 3 | x - 1 | , prove que g tem um valor mínimo absoluto de 3. (c) Se a0 e b0, e se h x = a x + b | x -
Use diferenciais para aproximar o volume de material necessário para fazer uma bola de borracha se o raio da câmara interna é 2cm e a espessura da borracha é 1 8 cm.