Niech punkty
C i
D leżą na paraboli
y = 2
x2 + 2, a punkty
E i
F leżą na odcinku
AB (zob.
rysunek). Oznaczmy przez
x
odległość punktu
D od osi
Oy.
Wówczas punkt D ma współrzędne
D = (x, 2x2 + 2)
punkt C ma współrzędne
C = (–x, 2x2 + 2)
Punkty E i F leżą na prostej o równaniu
y = 4
, zatem ich współrzędne
są równe:
E = (x, 4) i
F = (–x, 4)
Wyznaczamy długości boków CD i DE prostokąta CDEF:
Zatem pole prostokąta
CDEF jest określone wzorem:
czyli
Rozważamy funkcję
określoną dla każdej liczby rzeczywistej x.
Wyznaczamy pochodną tej funkcji ƒ:
Następnie obliczamy miejsca zerowe pochodnej:
Ponadto:
- ƒ'(x) < 0 w każdym z przedziałów
- ƒ'(x) > 0 w przedziale
Zatem funkcja ƒ jest malejąca w każdym z przedziałów
i rosnąca w przedziale
.
Ponieważ
więc w przedziale
x∈(0,1) funkcja
P(x) ma
ekstremum w tym samym punkcie, w którym funkcja
ƒ(x).
Stąd wynika, że w punkcie
funkcja
P przyjmuje wartość największą.
Obliczamy wymiary prostokąta:
Największe pole ma prostokąt o wymiarach
. Jest ono równe
.