Extremwertaufgaben lassen sich elegant mit Hilfe der Differenzialrechnung lösen. Wir beschreiben mit verschiedenen Materialien eine bewährte Vorgehensweise insechs Schritten.

Beispiel 1, Schritt 5

Maximierung der Zielfunktion durch Differenzieren oder mit Hilfe des Schaubildes (bei zugelassenem GTR/CAS)

Lösung ohne Hilfsmittel

Da die Zielfunktion nur noch von einer Variablen abhängt, können wir mit Hilfe der Ableitungsfunktion die (inneren) Extremstellen berechnen. (Die Untersuchung auf Randextrema ist offensichtlich unnötig, da das Rechteck an den Intervallgrenzen für x=0 und x=3 den Flächeninhalt 0 hat).

Lösung ohne Hilfsmittel

Lösung mit GTR/CAS

Falls ein GTR oder ein CAS zugelassen sind, würde man die Aufgabe geschickterweise (ohne Differenzialrechnung) mit Hilfe des Schaubildes oder mit dem Max-Befehl lösen.

grafische Lösung mit GTR/CAS

Mit einem Computer-Algebra-System (CAS) kannst du die Lösung exakt berechnen:

Lösung mit CAS

Zur Beispielaufgabe 1

Zum Schritt 1 - Skizze machen
Zum Schritt 2 - Extremale Größe beschreiben
Zum Schritt 3 - Nebenbedingungen formulieren
Zum Schritt 4 - Zielfunktion aufstellen
Zum Schritt 6 - Antwortsatz formulieren