Problema 6 · Matemáticas II PAU Valencia Extraordinaria 2023

Tema: Problemas de optimización · Del examen Extraordinaria (2023)

Enunciado

Problema 6. Una ventana rectangular está coronada por un semicírculo tal y como se indica en la siguiente figura.

Sabiendo que el perímetro de la ventana es de 20 metros:

a)

Calcular el área de la ventana en función de su anchura xx. (3 puntos)

b)

Calcular las dimensiones que ha de tener la ventana para que permita la máxima entrada de luz. (5 puntos)

c)

Calcular el valor de dicha área máxima. (2 puntos)

Enunciado: Problema 6 · Matemáticas II PAU Valencia Extraordinaria 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Calcular el área de la ventana en función de su anchura xx.

Solución: Aˊrea(x)=10x−(12+π8)x2\text{Área}(x)=10x-\left(\frac{1}{2}+\frac{\pi}{8}\right)x^2

b) Anchura xx de la ventana de área máxima

Solución: x=40π+4=5,601x=\frac{40}{\pi+4}=5{,}601 m / 560,1560{,}1 cm

b) Altura yy de la parte rectangular

Solución: y=20π+4=2,8005y=\frac{20}{\pi+4}=2{,}8005 m / 280,05280{,}05 cm

c) Calcular el valor de dicha área máxima.

Solución: 200π+4=28,005\frac{200}{\pi+4}=28{,}005 m² / 280 050280\,050 cm²

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