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Ejercicio nº 53.-

Dividir un segmento de 14 metros en tres partes, dos de las cuales sean tales que una tenga el doble de longitud que la otra; de modo que la suma de las áreas de los cuadrados construidos sobre ellas sea mínima:

 

 

Solución:

 

 

Sabemos que  x + 2x + y = 14   ®  y = 14 - 3x

 

La suma de las áreas de los cuadrados construidos sobre cada parte es:

 

S = x2 + 4x2 + y2 = 5x2 + (14 - 3x)2 = f (x)

 

Buscamos  x,  0 £ x £ 14/3,  para que  f (x)  sea mínima:

 

f '(x) = 10x + 2 (14 - 3x) · (-3) = 10x - 84 + 18x = 28x - 84

 

 

Veamos que se trata de un mínimo:

 

f ''(x) = 28 ;   f ''(3) > 0   ®   En  x = 3  hay un mínimo.

 

Por tanto, la suma de las áreas será mínima cuando  x = 3 m,  2x = 6 m,  y = 5 m  (en este caso, dicha suma será de 70 m2).

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