© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

     
1. Noem de hoogte h en de breedte B.
Dan is de oppervlakte  O = h · B

De totale lengte is 20, dus  2h + B = 20
Daaruit volgt  B = 20 - 2h en dat vul je in in de oppervlakteformule:
O  = h (20 - 2h) = 20h - 2h2

O ' = 0
20 - 4h = 0
h = 5
Dan is B = 10 en O = 50 mm2
       
2. Noem de breedte van de omheining B, dan geldt als je de omheining volgt:  x + B + x + 12 + B = 80
2x + 2B = 68
x + B = 34
B = 34 - x

O
= (x + 12) • B = (x + 12)(34 - x) = 34x - x2 + 408 - 12x = 22x - x2 + 408

O ' = 0
22 - 2x = 0
x = 11
O =  22x - x2 + 408 = 529 m2
       
3. a. Noem de lengte L (en de breedte x)
Dan geldt  2L + 4x = 500
2L = 500 - 4x
L = 250 - 2x

O
= L • x = (250 - 2x) • x = 250x - 2x2 
       
  b. O ' = 0
250 - 4x = 0
x = 62,5
O = 250x - 2x2  = 7812,5 m2
       
4. a. Noem de hoogte van het doosje h dan geldt voor de kosten:

vier zijkanten:  4 • xh • 0,005 = 0,02xh:
deksel:  0,008x2
bodem:  0,005x2

samen is dat  K = 0,013x2 + 0,02xh

inhoud:  x2h = 8000  ⇒  h = 8000/x2
invullen in de kostenformule:  K = 0,013x2 + 0,02x8000/x2 = 0,013x2  + 160/x
       
  b. K = 0,013x2  + 160/x = 0,013x2 + 160x-1
K ' = 0,026x - 160x-2 = 0
vermenigvuldig met x2:    0,026x3 - 160 = 0
0,026x3 = 160
x3 = 6153,85
x = 18,325

K = 0,013x2  + 160/x = 13,10
       
5. Noem de lente van het rechthoekige terrein L en de breedte B.
Dan is de oppervlakte  O = L · B

Maar B = 2r  dus  O = L · 2r

De omtrek is 400, en dat is twee rechte stukken plus een hele cirkel:
2L + 2πr  = 400
2L = 400 - 2πr
L = 200 - πr   en dat kun je invullen in O
O
= (200 - πr) · 2r  =  400r  -r2  

O ' =  400 - 4πr = 0
400 = 4r
r
= 100/π
Dan is  B = 200/π  en   L =  200 - πr =  200 - π · 100/π  = 100
       
6. a. Noem de zijden van de vierkantjes die er worden uitgeknipt allemaal h
Dan wordt de hoogte van het doosje h

De breedte is dan  40 - 2h  en de lengte is 60 - 2h

De inhoud  is I = l · b ·  h = (60 - 2h)(40 - 2h )h
I = (2400 - 120h - 80h + 4h2) h
I = (2400 - 200h + 4h2 )h
I = 2400h - 200h2 + 4h3

I ' = 2400 - 400h + 12h2
2400 - 400h + 12h2  = 0
ABC-formule:  h = (400 ±√(160000 - 115200))/24  = 25,48  of  7,85
Het eerste antwoord is onzin, dus blijft over  h = 7,85
Dan is  I = 8450,45 cm3
       
  b. Noem de zijden van de vierkantjes die er worden uitgeknipt allemaal h
Dan wordt de hoogte van het doosje h

De breedte is dan  40 - 2h  en de lengte is (60 - 3h)/2 = 30 - 1,5h

De inhoud  is I = l · b ·  h = (30 - 1,5h)(40 - 2h )h
I = (1200 - 60h - 60h + 3h2) h
I = (1200 - 120h + 3h2 )h
I = 1200h - 120h2 + 3h3

I ' = 1200 - 240h + 9h2
1200 - 240h + 9h2  = 0
ABC-formule:  h = (240 ±√(57600 - 43200))/18  = 62/3  of  20
Het tweede antwoord is onzin, dus blijft over  h = 62/3
Dan is  I = 35555/9 cm3
       
7. De hoogte van het blauwe plakje is  12 - x
De inhoud van het plakje is  I =  x · x · (12 - x) = x2 (12 - x) = 12x2 - x3

I ' = 24x - 3x2  = 0
x(24 - 3x) = 0
x = 0  ∨  x = 8
Het maximum is bij x = 8
       
8. a. maïs is  x2
koolzaad is  (400 - x)2 = 160000 - 800x + x2
dan blijft over:  400 · 300 - x2 - 160000 + 800x - x2 =  800x - 40000
       
  b. O ´ = 800 - 4x = 0
x = 200
Dus de maïs  200 bij 200 en het koolzaad ook.
       
9. a. De oppervlakte bestaat uit twee cirkels en een rechthoek.
Noem de hoogte h, dan heeft de rechthoek afmetingen  h  en  2πr
De oppervlakte is dan   O = 2πr2  + 2πrh

De inhoud is  πr2 h = 1   (we rekenen in dm, en 1 liter is 1 dm3)
h = 1/πr2  en dat kun je invullen in de O -formule:
O =  2πr2  + 2πrh  =   2πr2  + 2πr · 1/πr2  =  2πr2 + 2/r
       
  b. O = 2πr2 + 2/r  = 2πr2 + 2r-1
O ' = 4πr - 2r -2 = 0
vermenigvuldig met r2 :  4πr3 - 2 = 0
r3 = 2/4π = 1/2π
r = (1/2π)1/3 = 0,5419  dm
Dan is  h = 1/πr2  = 1,0838  dm

(overigen is O = 5,536 dm3)

       
10. a. De oppervlakte van de hele poster is  O =  (x + 10)(y + 20) = xy + 20x + 10y + 200

Het tekstdeel is 1,4 m2 en dat is 11400 cm2
Dus moet gelden xy = 11400
y = 11400/x  en dat kun je invullen in de formule voor O:

O
= x · 11400/x  + 20x + 10 · 11400/x  + 200
O = 11400 + 20x + 114000/x + 200
O = 11600 + 20x + 114000/x
       
  b. O = 11600 + 20x + 114000 · x-1 
O ' =  20 - 114000x-2 = 0
20 = 114000x-2
x-2 = 0,0001754
x = 75,5
Dan is y = 11400/x = 151,0
       
11. a. Als AP = x dan is  PD = 40 - x
Pythagoras:  AD2 + x2 = (40 - x)2
AD2 = 1600 - 80x + x2 - x2
AD = √(1600 - 80x)
oppervlakte is  O = 1/2 • AP • AD = 1/2x • √(1600 - 80x)
       
  b. O ' = 0
1/2 • √(1600 - 80x) + 1/2x1/2√(1600 - 80x) • -80 = 0
vermenigvuldig met √(1600 - 80x):
1/2 • (1600 - 80x) + 1/4x • -80 = 0
800 - 40x - 20x = 0
60x = 800
x = 131/3
O = 1/2 • 131/3 • √(5331/3) ≈ 153,96
       
12. a. Als de basis b is, en de omtrek 200, dan zijn de andere zijden gelijk, aan 1/2(200 - b) = 100 - 1/2b
Teken de hoogtelijn h, dan geldt Pythagoras;
(1/2b)2 + h2 = (100 - 1/2b)2 
1/4b2 + h2 = 10000 - 100b + 1/4b2
h2 = 10000 - 100b
h
= √(10000 - 100b)
oppervlakte is  O = 1/2bh = 1/2b • √(10000 - 100b)
O = 1/2b • √(100 • (100 - b))
O = 1/2b √100 • √(100 - b)
O = 5b • √(100 - b)
       
  b. O ' = 0
5 • √(100 - b) + 5b 1/2√(100 - b) • -1 = 0
vermenigvuldig met √(100 - b):
5(100 - b) - 21/2b = 0
500 - 5b - 21/2b = 0
71/2b = 500
b = 662/3
O = 5 • 662/3 • √(331/3) ≈ 1924,50
       
13. a. Zie de figuur hiernaast.
DB = 5  (Pythagoras in DBC)

Pythagoras in ABD:  AD2 + x2 = 25
AD = √(25 - x2)

Oppervlakte O = 1/2 • AB • AD + 1/2 • 3 • 4
O1/2x • √(25 - x2) + 6
       
  b. O ' = 0
1/2 • √(25 - x2) + 1/2x1/2√(25 - x2) • -2x = 0
vermenigvuldig met √(25 - x2):
1/2(25 - x2) - 1/2x2  = 0
25 - 2x2 = 0
x= 121/2
x = √121/2

O = 1/2 • √121/2 • √121/2 + 6 = 121/4
       
14. Noem de horizontale afstand van de linkerkant van de figuur tot de linkerstok gelijk aan x

x
2 + h2 = 22
x2 = 4 - h2
x = √(4 - h2)

De oppervlakte is twee driehoeken en een rechthoek:  O = 2 • 1/2xh + 2h
O
= h • √(4 - h2) + 2h

O
' = 0
1 • √(4 - h2 ) + h1/2√(4 - h2) • -2h  + 2 = 0
vermenigvuldig alles met  √(4 - h2):
4 - h2 - h2  + 2 = 0
h2 = 3
h = √3
       
15. Stel dat de bovenkant van de T lengte 2x heeft, en dat de rode schuine zijden lengte y hebben
Dan is 2x + 2y = 20, dus  y = 10 - x

Oppervlakte  O = 1/2 · 2x · h = xh

Pythagoras:  x2 + h2 = y2 

x2 + h2 = (10 - x)2
x2 + h2 = 100 - 20x + x2
h = √(100 - 20x)

O = x√(100 - 20x)

O ' = 1 · √(100 - 20x) +  x · 1/2√(100 - 20x) ·  -20   = 0
vermenigvuldig alles met √(100 - 20x):

(100 - 20x) - 10x = 0
30= 100
x = 31/3

O =   x√(100 - 20x) = 19,25