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Bei Optiemierungsaufgaben geht es ja  meisten um den maximalen Volumen/Gewinn kennt auch ihr Optiemierungsaufgaben im Alltag, für einen Einstieg in ein Referat?

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Hier ist etwas mit gesuchtem kürzestem Weg.
https://www.mathelounge.de/25132/extremwertaufgabe-kurzester-weg-gesucht-dass-minimal-wird
Es gibt sicher hier viele weitere Aufgabe, einfach mal suchen bzw. die angebotenen Links zu ähnlichen Aufgaben weiter unten prüfen.


Wenn es etwas anspruchsvoller sein soll: der schnellste Weg für Licht von A nach B wenn der Weg durch Wasser und Luft führt (unterschiedlicher Brechungsindex).


Oder so etwas:

https://www.mathelounge.de/1068409/wie-berechne-ich-diese-extremwertaufgabe

Gibt es kein "einfacheres" Beispiel, z. B. beim Einkaufen gehen o. Ä. ohne das ich 5 min erstmal den Einstieg erklären muss, will nur bissel "Spannung" aufbauen maximal 1 min?

Es soll nicht anspruchsvoll sein, sodass es jeder versteht

Noch einfacher? Dann nimm etwas in der Art:

Ein Farmer möchte auf seiner Weide eine rechteckige Pferdekoppel abgrenzen. Er hat 100 m Gitter zum Abzäunen erworben. Wie lang muss er die Zaunseiten wählen, um eine maximale Auslauffläche für sein Pferd zu erhalten?

Ist Carl Friedlich Gauß eigentlich ein bekannter Mathematiker, sonst würde ich mit einem Zitat von ihm anfangen, denkst du ein Mathe Lehrer sollte ihn kennen?

Ja.

Das ist er:

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Die "Rache" der Nachbarn folgte prompt.

Ja, das denke ich :-)

Bei Optiemierungsaufgaben geht es ja meisten um den maximalen Volumen...

Gerade die typische Konservendose beim Discounter ist doch eine der typischen Anwendungsaufgaben aus dem Alltag und wird eben gerade deswegen als Paradebeispiel genommen. Und zwar nicht nur weil es eine sehr alltägliche Aufgabe von Produktdesignern ist sondern auch weil sie hier tatsächlich sehr gut berechnet werden kann, denn alle Schüler sollten zu dem Zeitpunkt die Formeln für die Oberfläche und das Volumen eines Zylinders kennen.

Es gibt ganz viele Optimierungsaufgaben im Alltag, die aber meist eben nicht so schön berechenbar sind.

Hier ein paar Anregungen

Zeitmanagement: Die täglichen Aufgaben sind möglichst so zu planen, dass sie insgesamt möglichst wenig Zeit benötigen.

Einkaufen: Beim Einkaufen probiert man, aus einem bestimmten Budget den größtmöglichen Nutzen herauszuholen.

Urlaub: Die Reiseroute auf der die Reiseziele liegen, soll möglichst kurz und schnell sein und wenig Kraftstoff benötigen.

Energie: Um Energie zu sparen, sollen z.B. die Anlagen für Licht und Wärme optimiert werden.

Verkehrsfluss: In Großstädten soll die Ampelschaltung den best möglichsten Verkehrsfluss garantieren.

Übrigens ist die Tatsache, dass Seifenblasen kugelförmig sind, das beste Beispiel einer Optimierung, denn die Kugel hat die geringste Oberfläche bei einem gegebenem Volumen.

Verkehrsfluss: In Großstädten soll die Ampelschaltung den best möglichsten Verkehrsfluss garantieren.

Könntest du evtl erörtern, inwiefern das eine Optimierungsaufgaben ist?

Die Ampelschaltung in Großstädten ist eine hochkomplexe Optimierungsaufgabe bei der mehrere und sogar teils widersprüchliche Ziele gleichzeitig erfüllt werden sollen. Dazu gehören z.B.

- Minimierung der Gesamtwartezeit an allen Kreuzungen

- Vermeidung von Staus und Rückstaus

- Sicherstellung der Priorität für bestimmte Verkehrsteilnehmer (z. B. Rettungsfahrzeuge oder öffentliche Verkehrsmittel)

- Fußgänger- und Radfahrerfreundlichkeit berücksichtigen

- Umweltaspekte (Reduktion von CO₂-Emissionen)

Die Grüne Welle ist z.B. eine Verkehrssteuerung, bei der aufeinander folgende Ampeln so geschaltet sind, dass Fahrzeuge bei konstanter Geschwindigkeit (meist 50 km/h) mehrere grüne Ampeln hintereinander passieren können, ohne anzuhalten. Ziel: flüssiger Verkehr, weniger Staus und geringerer Energieverbrauch.

2 Antworten

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Hier eine Optimierungsaufgabe mit sehr geringem Bekanntheitsgrad:

Ein pensionierter Mathematiklehrer beschäftigt sich seit einigen Jahren mit der Aufzucht und dem Verkauf von Weihnachtsbäumen. Über die Jahre hat er festgestellt, dass ein linearer Zusammenhang zwischen dem Preis p(x) (€) eines Baumes und der Anzahl x der verkauften Bäume besteht. Besonders originell findet er die Tatsache, dass nur 100 Kunden einen geschenkten Baum mitnehmen würden. Bei einem Wucherpreis von 50 € pro Baum ließe sich kein einziger Baum an den Mann/die Frau bringen. Die Aufzucht eines Baumes verursacht Kosten von 5 € (Kauf von Setzlingen, Pacht für das Waldgrundstück etc.). Bei welchem Preis pro Baum ist der Gewinn maximal?

Avatar vor von 124 k 🚀
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Da es einfach sein soll:

Für den Neubau des Gymnasiums Schlumpfhausen sollen rechteckige Zimmer für jeweils 20 Schüler mit 50 m2 Fläche geplant werden. Dabei soll pro ZImmer aus Kosten- und Klimaschutzgründen möglichst wenig Wand gebaut werden. Nenne Länge und Breite der Schulzimmer.

Avatar vor von 46 k
Für den Neubau des Gymnasiums Schlumpfhausen sollen rechteckige Zimmer ...

nach genauer Sichtung der Planungsunterlagen wird fest gestellt, dass 'rechteckige Zimmer' keineswegs optimal sind.

Nenne unter oben genannten Bedingungen (minimale Wandlänge) die Form und Größe der Klassenzimmer, wenn auf einer Etage der Schule 18 Ziimmer untergebracht werden sollen.

Die Grösse wird 50 m2 sein :)

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