El triángulo A tiene un área de 9 y dos lados de longitudes 6 y 9. El triángulo B es similar al triángulo A y tiene un lado de longitud 12. ¿Cuáles son las áreas máximas y mínimas posibles del triángulo B?

El triángulo A tiene un área de 9 y dos lados de longitudes 6 y 9. El triángulo B es similar al triángulo A y tiene un lado de longitud 12. ¿Cuáles son las áreas máximas y mínimas posibles del triángulo B?
Anonim

Responder:

Min # = frac {144 (13 -8 sqrt {2})} {41} approx 5.922584784 … #

Max # = frac {144 (13 + 8 sqrt {2})} {41} approx 85.39448839 … #

Explicación:

Dado:

# Área _ { triangleA} = 9 #

Longitudes laterales de # triangleA # son # X, Y, Z #

# X = 6, Y = 9 #

Longitudes laterales de # triangleB # son # U, V, W #

#U = 12 #

# triángulo A texto {similar} triángulo B #

primero resolver para # Z #:

use la fórmula de Heron: # A = sqrt {S (S-A) (S-B) (S-C) # dónde # S = frac {A + B + C} {2} #, sub en el área 9, y longitudes laterales 6 y 9.

# S = frac {15 + z} {2} #

# 9 = sqrt {(frac {15 + Z} {2}) (frac {Z + 3} {2}) (frac {Z - 3} {2}) (frac {15 - z} { 2}) #

# 81 = frac {(225-Z ^ 2) (Z ^ 2 - 9)} {16} #

# 1296 = -Z ^ 4 + 234Z ^ 2-2025 #

# -Z ^ 4 + 234Z ^ 2-3321 = 0 #

Dejar # u = Z ^ 2 #, # -u ^ 2 + 234u-3321 = 0 #

usar formula cuadrática

# u = frac {-b pm sqrt {b ^ 2-4ac}} {2a} #

# u = 9 (13-8 sqrt {2}), u = 9 (8 sqrt {2} +13) #

# Z = sqrt {u} # Rechaza las soluciones negativas como # Z> 0 #

# Z = 3 sqrt {13-8 sqrt {2}}, Z = 3 sqrt {8 sqrt {2} +13} #

Así # Z aprox. 3.895718613 # y # 14.79267983 # respectivamente

# porque triángulo A texto {similar} triángulo B, Área _ { triángulo B} = k ^ 2 * Área _ { triánguloA} # dónde # k # es el factor de cambio de tamaño

# k = 12 / s # donde se disponga en orden ascendente: #s en {3 sqrt {13-8 sqrt {2}}, 6, 9,3 sqrt {8 sqrt {2} +13}} #

o en forma decimal: #s en {3.895718613, 6, 9,14.79267983} #

Cuanto mayor sea el valor de # s #, cuanto menor sea el área y menor el valor de # s #, cuanto mayor sea la zona,

De esta forma, para minimizar el área elegida. # s = 3 sqrt {13-8 sqrt {2}} #

y para maximizar la zona elegida. # s = 3 sqrt {8 sqrt {2} +13} #

Así, Área mínima. # = 9 * frac {12} {3 sqrt {8 sqrt {2} +13}} ^ 2 #

# = frac {144 (13 -8 sqrt {2})} {41} approx 5.922584784 … #

y la zona máxima # = 9 * frac {12} {3 sqrt {13-8 sqrt {2}}} ^ 2 #

# = frac {144 (13 + 8 sqrt {2})} {41} approx 85.39448839 … #