Trójkąt A ma powierzchnię 12 i dwie strony długości 4 i 8. Trójkąt B jest podobny do trójkąta A i ma bok długości 7. Jakie są maksymalne i minimalne możliwe obszary trójkąta B?

Trójkąt A ma powierzchnię 12 i dwie strony długości 4 i 8. Trójkąt B jest podobny do trójkąta A i ma bok długości 7. Jakie są maksymalne i minimalne możliwe obszary trójkąta B?
Anonim

Odpowiedź:

#A_ "Bmin" ~~ 4.8 #

#A_ "Bmax" = 36,75 #

Wyjaśnienie:

Najpierw musisz znaleźć długości boków dla trójkąta maksymalnego rozmiaru A, gdy najdłuższy bok jest większy niż 4 i 8 i trójkąt o minimalnej wielkości, gdy 8 jest najdłuższą stroną.

Aby to zrobić użyj formuły Heron's Area: #s = (a + b + c) / 2 # gdzie #a, b i c # są długościami boku trójkąta:

#A = sqrt (s (s-a) (s-b) (s-c)) #

Pozwolić #a = 8, b = 4 "&" c "to nieznana długość boku" #

#s = (12 + c) / 2 = 6 + 1 / 2c #

#A_A = 12 = sqrt ((6 + 1 / 2c) (6 + 1 / 2c-4) (6 + 1 / 2c-8) (6 + 1 / 2c-c)) #

#A_A = 12 = sqrt ((6 + 1 / 2c) (2 + 1 / 2c) (- 2 + 1 / 2c) (6-1 / 2c)) #

Kwadrat po obu stronach:

# 144 = (6 + 1 / 2c) (2 + 1 / 2c) (- 2 + 1 / 2c) (6-1 / 2c) #

Wyciągnij 1/2 z każdego czynnika:

# 144 = 1/16 (12 + c) (4 + c) (- 4 + c) (12-c) #

Uproszczać:

# 2304 = (12 + c) (4 + c) (- 4 + c) (12-c) #

# 2304 = (48 + 8c-c ^ 2) (- 48 + 8c + c ^ 2) #

# 2304 = -2304 + 384c + 48c ^ 2 - 384c + 64c ^ 2 + 8c ^ 3 + 48c ^ 2-8c ^ 3-c ^ 4 #

# c ^ 4 - 160c ^ 2 + 4608 = 0 #

*Zastąpić #x = c ^ 2 *: "" x ^ 2 -160x + 4608 = 0 #

Użyj ukończenia placu:

# (x ^ 2-160x) = -4608 #

# (x - 160/2) ^ 2 = -4608 + (-160/2) ^ 2 #

# (x-80) ^ 2 = 1792 #

Pierwiastek kwadratowy po obu stronach:

# x-80 = + -sqrt (1792) #

#x = 80 + -sqrt (16) sqrt (16) sqrt (7) #

#x = 80 + -16 sqrt (7) #

Zastąpić # c ^ 2 = x #:

# c ^ 2 = 80 + -16 sqrt (7) #

#c = + - sqrt (80 + -16 sqrt (7)) #

Ponieważ długości boków trójkąta są dodatnie, musimy zignorować odpowiedzi negatywne:

Minimalne i maksymalne długości boków trójkąta A:

#c = sqrt (80 + -16 sqrt (7)) ~~ 6.137, 11.06 #

Od powierzchnia trójkątów jest proporcjonalna do kwadratu długości boków możemy znaleźć maksymalne i minimalne obszary trójkąta B:

# A_B / A_A = (7/4) ^ 2; „” A_B = (7/4) ^ 2 * 12 = 36,75 #

# A_B / A_A = (7/8) ^ 2; „” A_B = (7/8) ^ 2 * 12 = 9,1875 #

# A_B / A_A ~~ (7 / 11.06) ^ 2; „” A_B ~~ (7 / 11.06) ^ 2 * 12 ~~ 4,8 #

# A_B / A_A ~~ (7 / 6.137) ^ 2; „” A_B ~~ (7 / 6,137) ^ 2 * 12 ~~ 15,6 #

#A_ "Bmin" ~~ 4.8 #

#A_ "Bmax" = 36,75 #