O triângulo A tem uma área de 15 e dois lados de comprimentos 4 e 9. O triângulo B é semelhante ao triângulo A e tem um lado de comprimento 7. Quais são as áreas máxima e mínima possíveis do triângulo B?

O triângulo A tem uma área de 15 e dois lados de comprimentos 4 e 9. O triângulo B é semelhante ao triângulo A e tem um lado de comprimento 7. Quais são as áreas máxima e mínima possíveis do triângulo B?
Anonim

Responda:

Há um possível terceiro lado ao redor #11.7# no triângulo A. Se isso escalado para sete, teríamos uma área mínima de # 735 / (97 + 12 sqrt (11)) #.

Se o comprimento do lado #4# dimensionado para #7# teríamos uma área máxima de #735/16.#

Explicação:

Esse talvez seja um problema mais complicado do que parece pela primeira vez. Alguém sabe como encontrar o terceiro lado, que parece que precisamos para este problema? Trig normal normal nos faz calcular os ângulos, fazendo uma aproximação onde nenhum é necessário.

Não é realmente ensinado na escola, mas a maneira mais fácil é o Teorema de Arquimedes, uma forma moderna do Teorema de Heron. Vamos chamar a área de A #UMA# e relacioná-lo com os lados de A # a, b # e # c #

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

# c # só aparece uma vez, então isso é o nosso desconhecido. Vamos resolver isso.

# (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} #

Nós temos # 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 aprox 11.696 ou7.563 #

São dois valores diferentes para # c #, cada um dos quais deve dar origem a um triângulo de área #15#. O sinal de mais um é de interesse para nós porque é maior do que os outros dois lados.

Para área máxima, dimensionamento máximo, isso significa que a menor escala lateral #7#, para um fator de escala de #7/4# então uma nova área (que é proporcional ao quadrado do fator de escala) de #(7/4)^2(15) = 735/16#

Para área mínima, o maior lado é dimensionado para #7# para uma nova área de

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