Triangle A har et område på 15 og to sider med lengder 4 og 9. Trekant B er lik trekant A og har en side med lengde 7. Hva er de maksimale og minste mulige områdene av trekanten B?

Triangle A har et område på 15 og to sider med lengder 4 og 9. Trekant B er lik trekant A og har en side med lengde 7. Hva er de maksimale og minste mulige områdene av trekanten B?
Anonim

Svar:

Det er en mulig tredje side av rundt #11.7# i trekanten A. Hvis det skaleres til syv, vil vi få et minimalt område av # 735 / (97 + 12 sqrt (11)) #.

Hvis sidelengden #4# skalert til #7# vi ville få et maksimalt område av #735/16.#

Forklaring:

Dette er kanskje et vanskeligere problem enn det først vises. Noen vet hvordan du finner den tredje siden, som vi synes å trenge for dette problemet? Normal trig vanlig gjør oss til å beregne vinklene, noe som gjør en tilnærming der ingen er nødvendig.

Det læres ikke virkelig i skolen, men den enkleste måten er Archimedes 'Theorem, en moderne form for Herons teorem. La oss ringe A's område #EN# og relaterer den til A-sider # A, b # og # C. #

# 16A ^ 2 = 4 a ^ 2 b ^ 2 - (c ^ 2 - a ^ 2 - b ^ 2) ^ 2 #

# C # vises bare en gang, så det er vårt ukjente. La oss løse for det.

# (c ^ 2 - a ^ 2 - b ^ 2) ^ 2 = 4 a ^ 2 b ^ 2 - 16A ^ 2 #

# c ^ 2 = a ^ 2 + b ^ 2 pm sqrt {4 a ^ 2 b ^ 2 - 16A ^ 2} #

Vi har # A = 15, a = 4, b = 9. #

# c ^ 2 = 4 ^ 2 + 9 ^ 2 pm sqrt {4 (4 ^ 2) (9 ^ 2) - 16 (15) ^ 2} = 97 pm sqrt {1584} #

#c = sqrt {97 pm 12 sqrt {11}} #

# c ca. 11.696 eller7.563 #

Det er to forskjellige verdier for # C #, som hver skulle gi opphav til en trekant av området #15#. Pluss-tegnet er av interesse for oss fordi det er større enn de andre to sidene.

For maksimalareal, maksimal skalering, betyr det at den minste side skaleres til #7#, for en skaleringsfaktor på #7/4# så et nytt område (som er proporsjonalt med kvadratet av skalfaktoren) av #(7/4)^2(15) = 735/16#

For minimal område er den største siden skalert til #7# for et nytt område av

# 15 (7 / (sqrt {97 + 12 sqrt {11}})) ^ 2 = 735 / (97 + 12 sqrt (11)) #