Um jardim retangular de 50m2 de area deve ser protegido contra animais. Se um lado do jardim ja esta protegido por uma parede de celeiro, quais as dimensoes da cerca de menor comprimento?
Acredito que a questão esteja má formulada e/ou faltando informações. Pra ter 50m² o terreno pode ser 5x10m ou 2,5x20m, e por aí vai. O mais lógico é que seja 5x10m mesmo.
O comprimento da cerca a ser utilizado será :
\(C= y+y+x \) ( o outro lado x já está protegido)
\(C=2y+x\)
A área nos é fornecida:
\(A=x.y\\ 50=x.y\)
Isolando o y nessa ultima equação e substituindo na equação da cerca, temos:
\(y= \frac{50}x\\ C=2(\frac{50}x)+x\\ C=\frac{100}x+x\)
Derivando essa última equação:
\(C'= 1-\frac{100}{x^2}\)
Igualando a zero para acharmos os pontos criticos:
\(1-\frac{100}{x²}=0\\ \frac{100}{x²}=1\\ x²=100\)
x=10 ( não usamos o valor negativo pois é unidade de medida)
Para \(x < 10\), a função \(1-\frac{100}{x²}\) tende a ficar negativa por causa da parcela \(-\frac{100}{x²}\)
Para \(x> 10\), a função \(1-\frac{100}{x²}\) tende a ficar maior do que se colocassemos x=10
Assim, \(x=10\) é um ponto de mínimo local. Subsituindo em \(50=x.y,\) encontramos \(y=5\).
Portanto, as dimensões da cerca de menor comprimento deve ser \(\boxed{5m}\).
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