Hey kaigrfe,

man kann das ganze Problem etwas transformieren, so dass es deutlich anschaulicher wird. Nimm dir dazu ein 2 dimensiones Koordinatensystem. Für die gegebenen Punkte bedeutet dies:

\( E = (-3,0) \)

\( F = (3,0) \)

\( P = (0,5) \)

Das entzerrt das ganze Problem etwas, macht es anschaulicher und leichter zu lösen. Denn nun kannst du die Seiten des Dreiecks durch lineare Funktionen beschreiben. Dazu bildest du die Funktionen

\( f(x) = \frac{-5}{3} x + 5 \)

\( g(x) = \frac{5}{3} x + 5 \)

Diese beiden linearen Funktionen entstehen durch Aufstellen der Geradengleichung mit den jeweiligen Eckpunkten.

Du suchst nun das Rechteckt mit dem größten Flächeninhalt. Dazu müssen 2 der Eckpunkte des Rechtecks auf den Seiten deines Dreiecks liegen. Du wählst also ein x, also eine Punkt auf der Grundseite des Dreiecks und die dazugehörige Höhe. Die Höhe des Rechtecks entspricht aber gerade dem Funktionswert an der Stelle x. Demzufolge gilt für den Flächeninhalt des Rechtecks

\( A_R = 2 \cdot x \cdot f(x) \)

Warum multiplizieren wir hier mit 2 und betrachten nur die Funktion f(x), das liegt daran, weil unsere Transformation gerade symmetrisch zur y-Achse ist und wir das ganze nur für x > 0 betrachten können und den Flächeninhalt anschließend verdoppeln.

Dein Flächeninhalt ist nun wiederum eine Funktion in Abhängigkeit von x: \( A(x) = x \cdot (\frac{-5}{3} x + 5) = \frac{-5}{3}x^2 + 5x \)

Nun hast du also deine Funktion bestimmt, für die du das Maximum finden sollst. Also ableiten, Null setzen, Extremalstelle berechnen und mit der 2. Ableitung überprüfen, ob es sich um ein Maximum handelt.

Die Seitenlängen deines Zifferblattes sind dann demzufolge 2x für die Grundseite und f(x) für die Höhe mit der entsprechend berechneten Extremalstelle.

Ich hoffe das hilft weiter!

Viele Grüße

Stefan