Üçgen A'nın 4 ve iki kenarları 8 ve 4 olan iki kenarı vardır. B üçgeni A üçgenine benzer ve 13 uzunluğunda bir kenarı vardır. B üçgeninin maksimum ve minimum olası alanları nelerdir?

Üçgen A'nın 4 ve iki kenarları 8 ve 4 olan iki kenarı vardır. B üçgeni A üçgenine benzer ve 13 uzunluğunda bir kenarı vardır. B üçgeninin maksimum ve minimum olası alanları nelerdir?
Anonim

Cevap:

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

# "Min" = 169/40 (5 - 1515) ~~ 4.762 #

Açıklama:

Üçgen köşeleri verelim # A # etiketlenecek # P #, # Q #, # R #, ile #PQ = 8 # ve #QR = 4 #.

Heron's Formülünü Kullanmak,

# "Alan" = sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #, nerede

#S = {PQ + QR + PR} / 2 # yarım çevre,

sahibiz

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

Böylece,

#sqrt {S (S-PQ) (S-Q) (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 #

# = "Alan" = 4 #

İçin çözün # 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 #

Kareyi tamamla.

# ((PQ ^ 2) ^ 2-8) ^ 2 + 2560 = 80 ^ 2 #

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

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

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

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

Bu, verilen koşulları sağlayan 2 olası üçgen tipinin olduğunu göstermektedir.

Üçgen için azami alan olması durumunda, 13 uzunluğuna sahip tarafın üçgen için PQ tarafına benzer olmasını istiyoruz. #PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~~ 4.246 #.

Bu nedenle, doğrusal ölçek oranı

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

Bu nedenle alan, doğrusal ölçek oranının karesi olan bir faktöre büyütülür. Bu nedenle, B maksimum alanı üçgen olabilir

# 4 x x (13 / {4 - 4 {{- 515}}}) ^ 2 = 169/40 (5 + + 15).

Benzer şekilde, üçgen alanı için minimum alan olması durumunda, 13 uzunluğundaki tarafın üçgen için PQ tarafına benzer olmasını istiyoruz. #PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~~ 11.915 #.

Bu nedenle, doğrusal ölçek oranı

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

Bu nedenle alan, doğrusal ölçek oranının karesi olan bir faktöre büyütülür. Bu nedenle, B minimum alanı üçgen olabilir

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