Arbeitsblatt Optimierung mit Lösungen

Ein Landwirt hat 120 m Zaun, um ein rechteckiges Feld an einem geraden Fluss einzuzäunen. Entlang des Flusses wird kein Zaun gebraucht. Bestimme den größten Flächeninhalt A, der eingezäunt werden kann.

Aus einem rechteckigen Stück Pappe von 10 cm × 16 cm wird eine offene Schachtel hergestellt, indem man an den vier Ecken gleich große Quadrate der Seitenlänge x ausschneidet und die Seiten hochklappt. Bestimme den Einschnitt x, der das größte Volumen ergibt.

Ein rechteckiges Grundstück von 300 m² wird an allen vier Seiten eingezäunt. Die Seite entlang der Straße mit der Länge x kostet 40 € pro Meter, die anderen drei Seiten kosten 12 € pro Meter. Bestimme die minimalen Gesamtkosten C.

Eine geschlossene zylindrische Dose (mit Deckel und Boden) soll 1000 cm³ fassen. Der Materialverbrauch ist proportional zur gesamten Oberfläche. Bestimme die kleinstmögliche Oberfläche A.

Ein kleines Unternehmen verkauft sein Produkt zu einem festen Marktpreis von 65 € pro Stück. Die Produktion von q Stück kostet C(q) = 30000 + 16q + 0,01q² Euro. Bestimme den maximalen Gewinn P.

Ein Theater verkauft pro Vorstellung 1560 Karten zu je 10 €. Laut Marktforschung werden bei jeder Preiserhöhung um 1 € 40 Karten weniger verkauft (und bei jeder Senkung um 1 € 40 mehr). Bestimme den Kartenpreis p, der den Umsatz maximiert.