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Die Summe zweier Zahlen ist 5. Berechne, für welche dieser Zahlen die Summe aus dem Quadrat der einen Zahl und dem 3-fachen des Quadrates der anderen minimal ist und gib das Minimum an

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x+y = 5
y=5-x


x^2+3y^2
x^2+3*(5-x)^2
x^2+75-30x+3x^2
4x^2-30x+75

1. Ableitung davon 0 setzen:

8x-30 = 0
x = 30/8 = 3,75

--->y = 1,25

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Du möchtest folgendes lösen:

min x^2+3y^2

unter der Nebenbdingung, dass x+y=5.

Das kannst du mit Langrangemultiplikator lösen:

F(x,y,g)=x^2+3y^2+g*(x+y-5)

jetzt leitest du F nach jeder Komponente ab und setzt diese gleich Null und löst das zugehörige Gleichungssystem:

dF/dx=2x+g=0

dF/dy=6y+g=0

dF/dg=x+y-5

1.-2. Gleichung gibt:


2x-6y=0

und aus der 3. Gleichung ergibt sich

x=5-y

das eingesetzt ergibt:


10-2y-6y=0 also y=8/10.

dann noch x ausrechen:

x=5-8/10=42/10

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