Segitiga A mempunyai keluasan 4 dan dua sisi panjang 8 dan 4. Segitiga B adalah sama dengan segi tiga A dan mempunyai sisi dengan panjang 13. Apakah bahagian maksimum dan minimum segitiga B?

Segitiga A mempunyai keluasan 4 dan dua sisi panjang 8 dan 4. Segitiga B adalah sama dengan segi tiga A dan mempunyai sisi dengan panjang 13. Apakah bahagian maksimum dan minimum segitiga B?
Anonim

Jawapan:

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

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

Penjelasan:

Biarkan simpul segitiga # A # dilabelkan # P #, # Q #, # R #, dengan #PQ = 8 # dan #QR = 4 #.

Menggunakan Formula Heron,

# "Kawasan" = sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #, di mana

#S = {PQ + QR + PR} / 2 # adalah separuh perimeter,

kita ada

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

Oleh itu,

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

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

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

# = "Kawasan" = 4 #

Selesaikan # 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 #

Lengkapkan persegi.

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

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

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

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

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

Ini menunjukkan bahawa terdapat 2 kemungkinan segitiga yang memenuhi syarat yang diberikan.

Sekiranya kawasan max untuk segitiga menjadi, kita mahu sisi dengan panjang 13 sama dengan sisi PQ untuk segitiga dengan #PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~~ 4.246 #.

Oleh itu, nisbah skala linear adalah

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

Oleh itu, kawasan ini dibesarkan kepada faktor yang merupakan segiempat nisbah nisbah linear. Oleh itu, bidang max segitiga B boleh dimiliki

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

Begitu juga, dalam kes kawasan min untuk segitiga, kita mahu sisi dengan panjang 13 sama dengan sisi PQ untuk segitiga dengan #PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~~ 11.915 #.

Oleh itu, nisbah skala linear adalah

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

Oleh itu, kawasan ini dibesarkan kepada faktor yang merupakan segiempat nisbah nisbah linear. Oleh itu, yang boleh dimiliki segitiga B min ialah

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