למשולש A יש שטח של 4 ו -2 צדדים באורך 8 ו -4. המשולש B דומה למשולש A ויש לו צד באורך 13. מהם האזורים המקסימליים והמינימליים האפשריים של המשולש B?

למשולש A יש שטח של 4 ו -2 צדדים באורך 8 ו -4. המשולש B דומה למשולש A ויש לו צד באורך 13. מהם האזורים המקסימליים והמינימליים האפשריים של המשולש B?
Anonim

תשובה:

# "Max" = 169/40 (5 + sqrt15) ~ ~ 37.488 #

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

הסבר:

תנו את הקודקודים של המשולש # A # להיות מתויג # P #, # Q #, # R #, עם #PQ = 8 # ו #QR = 4 #.

באמצעות נוסחה של הרון,

# "שטח" = sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #, איפה

#S = {PQ + QR + PR} / 2 # הוא חצי המערכת,

יש לנו

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

לפיכך,

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

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

# (4 + PQ) (12 - PQ) / 4 #

# = "שטח" = 4 #

לפתור עבור # 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 #

השלם את הכיכר.

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

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

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

#PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~ 11.915 # או

#PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~ ~ 4.246 #

זה מראה כי ישנם 2 סוגים אפשריים של המשולש כי לספק את התנאים שניתנו.

במקרה של שטח מקסימלי עבור המשולש להיות, אנחנו רוצים את הצד עם אורך 13 להיות דומה PQ בצד עבור המשולש #PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~ ~ 4.246 #.

לכן, יחס קנה המידה ליניארי הוא

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

השטח הוא הורחב ולכן גורם ריבוע היחס ליניארי קנה המידה. לכן, המשולש באזור המקסימלי B יכול להיות

# 4 xx (13 / {4 sqrt {5 - sqrt15}}) ^ 2 = 169/40 (5 + sqrt15) ~ ~ 37.488 #

באופן דומה, במקרה של שטח מיני עבור המשולש להיות, אנחנו רוצים את הצד עם אורך 13 להיות דומה PQ בצד עבור המשולש עם #PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~ 11.915 #.

לכן, יחס קנה המידה ליניארי הוא

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

השטח הוא הורחב ולכן גורם ריבוע היחס ליניארי קנה המידה. לכן, את המשולש שטח min יכול להיות

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