Trojuholník A má plochu 4 a dve strany dĺžky 8 a 4. Trojuholník B je podobný trojuholníku A a má stranu s dĺžkou 13 mm. Aké sú maximálne a minimálne možné plochy trojuholníka B?

Trojuholník A má plochu 4 a dve strany dĺžky 8 a 4. Trojuholník B je podobný trojuholníku A a má stranu s dĺžkou 13 mm. Aké sú maximálne a minimálne možné plochy trojuholníka B?
Anonim

odpoveď:

# "Max" = 169/40 (5 + sqrt15) ~ ~ 37,488 #

# "Min" = 169/40 (5 - sqrt15) ~ ~ 4.762 #

vysvetlenie:

Nech sú vrcholy trojuholníka # A # byť označené # P #, # Q #, # R #, s #PQ = 8 # a #QR = 4 #.

Použitie Heronovho vzorca,

# "Area" = sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #, kde

#S = {PQ + QR + PR} / 2 # je polovica obvodu,

máme

#S = {8 + 4 + PR} / 2 = {12 + PR} / 2 #

To znamená,

#sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #

# = sqrt {({12 + PQ} / 2) ({12 + PQ} / 2-8) ({12 + PQ} / 2-4) ({12 + PQ} / 2-PQ)} # #

# = sqrt {(12 + PQ) (PQ - 4) (4 + PQ) (12 - PQ)} / 4 #

# = "Oblasť" = 4 #

Riešiť # C #.

#sqrt {(144 - PQ ^ 2) (PQ ^ 2 - 16)} = 16 #

# (PQ ^ 2 - 144) (PQ ^ 2 - 16) = -256 #

# PQ ^ 4 - 160 PQ ^ 2 + 2304 = -256 #

# (PQ ^ 2) ^ 2 - 160 PQ ^ 2 + 2560 = 0 #

Vyplňte námestie.

# ((PQ ^ 2) ^ 2 - 80) ^ 2 + 2560 = 80 ^ 2 #

# ((PQ ^ 2) ^ 2 - 80) ^ 2 = 3840 #

# PQ ^ 2 = 80 + 16sqrt15 # alebo # PQ ^ 2 = 80 -16sqrt15 #

#PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~ ~ 11,915 # alebo

#PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~ ~ 4,246 #

To ukazuje, že existujú dva možné druhy trojuholníka, ktoré spĺňajú dané podmienky.

V prípade maximálnej plochy pre trojuholník chceme, aby strana s dĺžkou 13 bola podobná bočnej PQ pre trojuholník s #PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~ ~ 4,246 #.

Preto je lineárny pomer mierky

# 13 / {4 sqrt {5 - sqrt15}} ~ ~ 3.061 #

Plocha je preto zväčšená na faktor, ktorý je štvorcom pomeru lineárnej mierky. Preto môže mať trojuholník B maximálnu plochu

# 4 xx (13 / {4 sqrt {5 - sqrt15}}) ^ 2 = 169/40 (5 + sqrt15) ~ ~ 37,488 #

Podobne, v prípade min plochy pre trojuholník, chceme, aby strana s dĺžkou 13 bola podobná bočnej PQ pre trojuholník s #PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~ ~ 11,915 #.

Preto je lineárny pomer mierky

# 13 / {4 sqrt {5 + sqrt15}} ~ ~ 1.091 #

Plocha je preto zväčšená na faktor, ktorý je štvorcom pomeru lineárnej mierky. Preto môže mať trojuholník B min

# 4 xx (13 / {4 sqrt {5 + sqrt15}}) ^ 2 = 169/40 (5 - sqrt15) ~ ~ 4.762 #