Driehoek A heeft een oppervlakte van 4 en twee zijden van lengte 8 en 4. Driehoek B is vergelijkbaar met driehoek A en heeft een zijde met een lengte van 13. Wat zijn de maximale en minimaal mogelijke gebieden van driehoek B?

Driehoek A heeft een oppervlakte van 4 en twee zijden van lengte 8 en 4. Driehoek B is vergelijkbaar met driehoek A en heeft een zijde met een lengte van 13. Wat zijn de maximale en minimaal mogelijke gebieden van driehoek B?
Anonim

Antwoord:

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

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

Uitleg:

Laat de hoekpunten van driehoek #EEN# worden gelabeld # P #, # Q #, # R #, met #PQ = 8 # en #QR = 4 #.

De formule van Heron gebruiken,

# "Area" = sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #, waar

#S = {PQ + QR + PR} / 2 # is de halve perimeter,

wij hebben

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

Dus,

#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 #

# = "Gebied" = 4 #

Oplossen voor # 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 #

Voltooi het vierkant.

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

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

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

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

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

Dit toont aan dat er 2 mogelijke soorten driehoeken zijn die aan de gegeven voorwaarden voldoen.

In het geval van max gebied voor driehoek be, willen we dat de zijde met lengte 13 gelijk is aan de zijde PQ voor de driehoek met #PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~~ 4.246 #.

Daarom is de lineaire schaalverhouding

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

Het gebied wordt daarom vergroot tot een factor die het kwadraat van de lineaire schaalverhouding is. Daarom is de maximale gebieds-driehoek B die u kunt hebben, is

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

Evenzo, in het geval van min gebied voor driehoek be, willen we dat de zijde met lengte 13 gelijk is aan de zijde PQ voor de driehoek met #PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~~ 11.915 #.

Daarom is de lineaire schaalverhouding

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

Het gebied wordt daarom vergroot tot een factor die het kwadraat van de lineaire schaalverhouding is. Daarom kan de min gebied driehoek B hebben is

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