Trekant A har et område på 4 og to sider med længder 8 og 4. Triangle B svarer til trekant A og har en side med en længde på 13. Hvad er de maksimale og mindste mulige områder af trekant B?

Trekant A har et område på 4 og to sider med længder 8 og 4. Triangle B svarer til trekant A og har en side med en længde på 13. Hvad er de maksimale og mindste mulige områder af trekant B?
Anonim

Svar:

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

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

Forklaring:

Lad trekantens hjørner #EN# mærkes # P #, # Q #, # R #, med #PQ = 8 # og #QR = 4 #.

Ved hjælp af Herons formel,

# "Område" = sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #, hvor

#S = {PQ + QR + PR} / 2 # er halvdelen,

vi har

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

Dermed,

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

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

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

# = "Område" = 4 #

Løs for # 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 #

Udfyld pladsen.

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

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

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

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

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

Dette viser, at der er 2 mulige slags trekant, der opfylder de givne betingelser.

I tilfælde af maks. Område for trekant, vil vi have siden med længde 13 til at ligne siden PQ for trekanten med #PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~ ~ 4.246 #.

Derfor er det lineære skalaforhold

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

Området er derfor udvidet til en faktor, der er kvadratet af det lineære skalaforhold. Derfor kan den maksimale område trekant B have is

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

På samme måde, når det drejer sig om min område for trekant, ønsker vi siden med længde 13 at ligne siden PQ for trekanten med #PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~ ~ 11.915 #.

Derfor er det lineære skalaforhold

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

Området er derfor udvidet til en faktor, der er kvadratet af det lineære skalaforhold. Derfor kan min område trekant B have is

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