[1] O = 2πr² + 2πrh [2] V = πr²h mit O=const=1 folgt aus [1]: [3] h(r) = (1-2πr²) / (2πr) mit V(r) = πr²h(r) = ½r (1-2πr²) = ½r - πr³ damit das Volumen maximiert wird gilt V´(r)=0 V´(r) = ½ - 3π r² = 0 r² = 1 / (6 π) r = sqrt(1 / (6 π)) und damit ist auch h(r) von [3] festgelegt h = (1-2π / 6 π) / (2π sqrt(1 / (6 π))) h = (2/3) / (2π sqrt(1 / (6 π))) h = 1 / (3π sqrt(1 / (6 π))) h = 1 / sqrt ( 9π / 6)) und somit das Verhältnis zwischen h und r: r/h = sqrt (1 / (6 π)) sqrt ( 9π / 6)) r/h = sqrt (9π / 36 π) r/h = sqrt (¼) = ½ Also ist das Optimum ereicht mit h = 2 r
[1] O = πr² + 2πrh [2] V = πr²h mit O=const=1 folgt aus [1]: [3] h(r) = (1 - πr²) / (2πr) mit V(r) = πr²h(r) = ½r (1 - πr²) = ½r - ½πr³ damit das Volumen maximiert wird gilt V´(r)=0 V´(r) = ½ - 3/2 πr² = 0 r² = 1 / (3 π) r = sqrt(1 / (3 π)) r = 1 / sqrt(3 π) und damit ist auch h(r) von [3] festgelegt h = (1 - π / 3π) / (2π / sqrt(3π)) h = (2/3) / (2π / sqrt(3π)) h = 1 / (3π / sqrt(3π)) h = 1 / sqrt (3 π) Also ist das Optimum ereicht mit h = r
[1] O = 2ah + a² [2] V = ⅓ a² H H = sqrt(h²-a²/4) // wahre Höhe der Pyramide mit O=const=1 folgt aus [1]: [3] h(a) = (1 - a²) / (2 a) mit V(a) = ⅓ a² sqrt(h(a)²-a²/4) = ⅓ a² sqrt((1 - 2a²+a²a²) / (4 a²) - a²/4)) = ⅙ a sqrt(1 - 2a²) = sqrt(a²/36 - a²a²/18) damit das Volumen maximiert wird gilt V´(a)=0 [4] V´(a) = 1/(2*sqrt( a²/36 - a²*a²/18) * 1/18 * (a - 4 a³) und damit reicht folgende Bedingung 0 = (a - 4a³) 0 = a (1 - 4a²) a=0 ist nicht gültig, da dies im vorderen Teil der Formel [4] zur Null Division führt. Also bleibt a = sqrt(¼) = ½ und mit [3] folgt h = (1-¼) / (2*½) h = 0.75 Also ist das Optimum ereicht mit h = 1.5a