Az A háromszög területe 4 és két oldala 8 és 4 hosszúságú. A B háromszög hasonlít az A háromszöghöz, és 13 oldal hosszúságú oldala van. Melyek a B háromszög maximális és minimális lehetséges területei?

Az A háromszög területe 4 és két oldala 8 és 4 hosszúságú. A B háromszög hasonlít az A háromszöghöz, és 13 oldal hosszúságú oldala van. Melyek a B háromszög maximális és minimális lehetséges területei?
Anonim

Válasz:

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

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

Magyarázat:

Hagyja, hogy a háromszög csúcsai # A # címkével kell ellátni # P #, # Q #, # R #, val vel #PQ = 8 # és #QR = 4 #.

Heron képletének használata

# "Terület" = sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #, hol

#S = {PQ + QR + PR} / 2 # a félperiméter,

nekünk van

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

És így,

#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 #

# = "Terület" = 4 #

Oldja meg # 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 #

Töltse ki a négyzetet.

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

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

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

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

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

Ez azt mutatja, hogy kétféle háromszög létezik, amelyek megfelelnek a megadott feltételeknek.

A háromszög maximális területe esetén azt szeretnénk, ha a 13 hosszúságú oldal hasonló lenne a háromszög PQ oldalához. #PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~~ 4.246 #.

Ezért a lineáris skálaarány az

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

Ezért a területet a lineáris skálaarány négyzetének megfelelő tényezőre emelik. Ezért a B max. Háromszög lehet

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

Hasonlóképpen, ha a háromszög min. Területe van, azt szeretnénk, ha a 13 hosszúságú oldal hasonló lenne a háromszög PQ oldalához. #PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~~ 11.915 #.

Ezért a lineáris skálaarány az

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

Ezért a területet a lineáris skálaarány négyzetének megfelelő tényezőre emelik. Ezért a B min. Háromszög lehet

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