Треугольник А имеет площадь 4 и две стороны длиной 8 и 4. Треугольник B похож на треугольник A и имеет сторону длиной 13. Каковы максимальные и минимально возможные площади треугольника B?

Треугольник А имеет площадь 4 и две стороны длиной 8 и 4. Треугольник B похож на треугольник A и имеет сторону длиной 13. Каковы максимальные и минимально возможные площади треугольника B?
Anonim

Ответ:

# "Макс" = 169/40 (5 + sqrt15) ~~ 37,488 #

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

Объяснение:

Пусть вершины треугольника # A # быть маркированным #П#, # Q #, #Р#, с #PQ = 8 # а также #QR = 4 #.

Используя формулу Герона,

# "Площадь" = sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #, где

#S = {PQ + QR + PR} / 2 # это полупериметр,

у нас есть

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

Таким образом,

#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 #

# = "Площадь" = 4 #

Решить для # 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 #

Заполните квадрат.

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

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

# PQ ^ 2 = 80 + 16sqrt15 # или же # PQ ^ 2 = 80 -16sqrt15 #

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

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

Это показывает, что существует 2 возможных вида треугольника, которые удовлетворяют заданным условиям.

В случае максимальной площади для треугольника, мы хотим, чтобы сторона с длиной 13 была похожа на сторону PQ для треугольника с #PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~~ 4.246 #.

Следовательно, коэффициент линейной шкалы

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

Следовательно, площадь увеличивается до коэффициента, который является квадратом линейного масштабного отношения. Следовательно, треугольник B максимальной площади может иметь

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

Точно так же в случае минимальной области для треугольника be мы хотим, чтобы сторона с длиной 13 была аналогична стороне PQ для треугольника с #PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~~ 11.915 #.

Следовательно, коэффициент линейной шкалы

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

Следовательно, площадь увеличивается до коэффициента, который является квадратом линейного масштабного отношения. Следовательно, минимальная площадь треугольника B может иметь

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