Trojúhelník A má plochu 15 a dvě strany délky 4 a 9. Trojúhelník B je podobný trojúhelníku A a má stranu délky 7. Jaké jsou maximální a minimální možné plochy trojúhelníku B?

Trojúhelník A má plochu 15 a dvě strany délky 4 a 9. Trojúhelník B je podobný trojúhelníku A a má stranu délky 7. Jaké jsou maximální a minimální možné plochy trojúhelníku B?
Anonim

Odpovědět:

Tam je možná třetí strana kolem #11.7# v trojúhelníku A. Kdyby to bylo zmenšeno na sedm, dostali bychom minimální plochu # 735 / (97 + 12 sqrt (11)) #.

Pokud je délka strany #4# zmenšen na #7# dostaneme maximální plochu #735/16.#

Vysvětlení:

To je snad složitější problém, než se poprvé objeví. Někdo ví, jak najít třetí stranu, kterou potřebujeme pro tento problém? Normální trig obvyklé dělá nás vypočítat úhly, dělat aproximaci kde žádný je vyžadován.

Ve škole se to opravdu neučilo, ale nejjednodušší cestou je Archimédova věta, moderní forma Heronovy věty. Zavolejme oblast A #A# a vztahují se na strany A # a, b # a #C.#

# 16A ^ 2 = 4 a ^ 2 b ^ 2 - (c ^ 2 - a ^ 2 - b ^ 2) ^ 2 #

#C# se objeví jen jednou, takže to je naše neznámé. Pojďme to vyřešit.

# (c ^ 2 - a ^ 2 - b ^ 2) ^ 2 = 4 a ^ 2 b ^ 2 - 16A ^ 2 #

# c ^ 2 = a ^ 2 + b ^ 2 pm sqrt {4 a ^ 2 b ^ 2 - 16A ^ 2} #

My máme # A = 15, a = 4, b = 9. #

# c ^ 2 = 4 ^ 2 + 9 ^ 2 pm sqrt {4 (4 ^ 2) (9 ^ 2) - 16 (15) ^ 2} = 97 pm sqrt {1584} #

#c = sqrt {97 pm 12 sqrt {11}} #

#c cca 11,696 nebo 7,563 #

To jsou dvě různé hodnoty #C#z nichž každý by měl vést k vytvoření trojúhelníku oblasti #15#. Znaménko plus je pro nás zajímavé, protože je větší než ostatní dvě strany.

Pro maximální plochu, maximální měřítko, to znamená, že nejmenší boční stupnice #7#, pro měřítkový faktor #7/4# tak nová oblast (která je úměrná čtverci faktoru měřítka) #(7/4)^2(15) = 735/16#

Pro minimální plochu je největší boční stupnice #7# pro novou oblast. t

# 15 (7 / (sqrt {97 + 12 sqrt {11}}) ^ 2 = 735 / (97 + 12 sqrt (11)) #