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Answer:
Don Abel debe construir un cuadrado con lados de 25 metros de longitud.
Step-by-step explanation:
Geométricamente hablando, el área y el perímetro del rectángulo rodeado por el cerco son representadas por las siguientes fórmulas:
[tex]A = w\cdot l[/tex] (1)
[tex]p = 2\cdot (w+l)[/tex] (2)
Donde:
[tex]A[/tex] - Área, en metros cuadrados.
[tex]p[/tex] - Perímetro, en metros.
[tex]w[/tex] - Ancho, en metros.
[tex]l[/tex] - Longitud, en metros.
Puesto que el área a cercar debe ser la máxima posible y la longitud disponible de malla es de 100 metros, cabe despejar el ancho en (2):
[tex]w = \frac{p}{2}-l[/tex]
Ahora, aplicamos esta expresión en (1) y expandimos la expresión resultante:
[tex]A = \left(\frac{p}{2}-l\right) \cdot l[/tex]
[tex]A = \frac{p\cdot l}{2} -l^{2}[/tex] (3)
A continuación, obtenemos la primera y segunda derivada de (3):
[tex]A' = \frac{p}{2}-2\cdot l[/tex] (4)
[tex]A'' = -2[/tex] (5)
Igualando (4) a cero, tenemos que el valor crítico de la longitud del rectángulo es:
[tex]\frac{p}{2}-2\cdot l = 0[/tex]
[tex]2\cdot l = \frac{p}{2}[/tex]
[tex]l = \frac{p}{4}[/tex]
Por (5), sabemos que ese valor crítico está asociado al área máxima.
Si sabemos que [tex]p = 100\,m[/tex], entonces la longitud del rectángulo es:
[tex]l = 25\,m[/tex]
Ahora, tenemos el ancho de la figura por (2):
[tex]w = \frac{p}{2}-l[/tex]
[tex]w = 25\,m[/tex]
En consecuencia, don Abel debe construir un cuadrado con lados de 25 metros de longitud.