Trójkąt A ma powierzchnię 9 i dwie strony długości 6 i 9. Trójkąt B jest podobny do trójkąta A i ma bok o długości 12. Jakie są maksymalne i minimalne możliwe obszary trójkąta B?

Trójkąt A ma powierzchnię 9 i dwie strony długości 6 i 9. Trójkąt B jest podobny do trójkąta A i ma bok o długości 12. Jakie są maksymalne i minimalne możliwe obszary trójkąta B?
Anonim

Odpowiedź:

Min # = frac {144 (13 -8 sqrt {2})} {41} około 5,922584784 … #

Max # = frac {144 (13 + 8 srt {2})} {41} około 85.39448839 … #

Wyjaśnienie:

Dany:

# Obszar _ {trójkątA} = 9 #

Długość boków # trójkąt A ## X, Y, Z #

# X = 6, Y = 9 #

Długość boków trójkątB ## U, V, W #

# U = 12 #

# trójkąt A tekst {podobne} trójkąt B #

najpierw rozwiązać # Z #:

użyj Formuły Herona: # A = srt {S (S-A) (S-B) (S-C) # gdzie # S = frak {A + B + C} {2} #, sub w obszarze 9, i sidelengths 6 i 9.

# S = frak {15 + z} {2} #

# 9 = sq {{frac {15 + Z} {2}) (frac {Z + 3} {2}) (frac {Z - 3} {2}) (frac {15 - z} { 2}) #

# 81 = frac {(225-Z ^ 2) (Z ^ 2 - 9)} {16} #

# 1296 = -Z ^ 4 + 234Z ^ 2-2025 #

# -Z ^ 4 + 234Z ^ 2-3321 = 0 #

Pozwolić # u = Z ^ 2 #, # -u ^ 2 + 234u-3321 = 0 #

użyj wzoru kwadratowego

# u = frac {-b pm srt {b ^ 2-4ac}} {2a} #

# u = 9 (13-8 srt {2}), u = 9 (8 srt {2} +13) #

# Z = srt {u} # Odrzuć negatywne rozwiązania jako # Z> 0 #

# Z = 3 sqrt {13-8 sqrt {2}}, Z = 3 sqrt {8 sqrt {2} +13} #

A zatem # Z około 3,895718613 # i # 14.79267983 # odpowiednio

# ponieważ trójkąt A tekst {podobny} trójkąt B, Obszar _ {trójkąt B} = k ^ 2 * Obszar _ {trójkątA} # gdzie # k # jest współczynnikiem zmiany rozmiaru

# k = 12 / s # w porządku rosnącym: #s {3 srt {13-8 srt {2}}, 6, 9,3 srt {8 srt {2} +13}} #

lub w postaci dziesiętnej: #s w {3.895718613, 6, 9,14.79267983} #

Im większa wartość # s #, im mniejszy obszar, tym mniejsza wartość # s #, im większy obszar,

Zatem, aby zminimalizować obszar wybierz # s = 3 sqrt {13-8 sqrt {2}} #

i aby zmaksymalizować wybór obszaru # s = 3 sqrt {8 sqrt {2} +13} #

Tak więc minimalny obszar # = 9 * frac {12} {3 sqrt {8 sqrt {2} +13}} ^ 2 #

# = frac {144 (13 -8 sqrt {2})} {41} około 5,922584784 … #

i maksymalny obszar # = 9 * frac {12} {3 sqrt {13-8 sqrt {2}}} ^ 2 #

# = frac {144 (13 + 8 srt {2})} {41} około 85.39448839 … #