logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - szko砤 ponadpodstawowa » zadanie

Geometria, zadanie nr 6284

ostatnie wiadomo艣ci  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwi膮zanie

marrro
post贸w: 10
2019-11-14 19:36:39

Natkn膮艂em si臋 na zadanie przygotowane w styczniu 2019 roku przez Politechnik臋 Wroc艂awsk膮 dla kandydat贸w na studia, poziom podstawowy i nie mog臋 uzale偶ni膰 偶adnego z bok贸w prostok膮ta od podanego k膮ta $\alpha$.
To zadanie z kursu korespondencyjnego, ale termin nadsy艂ania prac min膮艂 ju偶 dawno, wi臋c chyba nic nie stoi na przeszkodzie, by kto艣 pokaza艂 rozwi膮zanie? Nie wiem, jak膮艣 za膰m臋 mam
Tre艣膰 jest taka:
W romb ABCD o k膮cie ostrym $\alpha$ wpisano czworok膮t, kt贸rego boki s膮 r贸wnoleg艂e do przek膮tnych rombu. Jakie jest mo偶liwie najwi臋ksze pole takiego czworok膮ta?

Wiadomo艣膰 by艂a modyfikowana 2019-11-14 19:44:24 przez marrro

chiacynt
post贸w: 749
2019-11-16 22:49:32

Inne sformu艂owanie zadania.

Ze wszystkich prostok膮t贸w wpisanych w romb, prosz臋 znale藕膰 prostok膮t o najwi臋kszym polu.

Rysunek

Ze wzgl臋du na symetri臋 rysunku - rozpatrujemy 膰wiartk臋 rombu i 膰wiartk臋 prostok膮ta wpisanego - na przyk艂ad lewy, g贸rny tr贸jk膮t prostok膮tny rombu z wpisan膮 w niego 膰wiartk膮 prostok膮ta.

Oznaczenia:

$ x $-d艂ugo艣膰 boku poziomego 膰wiartki prostok膮ta.

$ y $- d艂ugo艣膰 boku pionowego 膰wiartki prostok膮ta.

$ q $ -po艂owa przek膮tnej poziomej rombu (podstawa tr贸jk膮ta prostok膮tnego, przyprostok膮tna - pozioma).

$ p $ - po艂owa przek膮tnej pionowej rombu (wysoko艣膰 tr贸jk膮ta prostok膮tnego, przyprostok膮tna-pionowa)

Pole ca艂ego prostok膮ta wpisanego w romb:

$ P(x,y) = 4x\cdot y \ \ (1) $

Z podobie艅stwa tr贸jk膮t贸w prostok膮tnych (cecha kkk)

$ \frac{x}{p-y} = \frac{q}{p} $

St膮d

$ p\cdot x = p\cdot q - q\cdot y $

$ q\cdot y = pq - p\cdot x |: q $

$ y = p - \frac{p}{q}\cdot x \ \ (2) $

$ \frac{p}{q} = \tan\left(\frac{\alpha}{2}\right)\ \ (3) $

Z $ (3),\ \ (2)$

$y = p-\tan\left(\frac{\alpha}{2}\right)\cdot x\ \ (4)$

Z $ (4), \ \ (1) $ - pole prostok膮ta

$ P(x) = 4p\cdot x - 4\tan\left(\frac{\alpha}{2}\right) \cdot x^2 \ \ (5) $

Znajdujemy maksimum funkcji kwadratowej $ (5) $

$ x^{*} = -\frac{b}{2a} =\frac{-4p}
{-8\tan\left(\frac{\alpha}{2}\right)}=\frac{p}
{2\tan\left(\frac{\alpha}{2}\right)}\ \ (6) $

Z $ (6), (4)$

$ y^{*} = p - \frac{p}{2\tan\left(\frac{\alpha}{2}\right)}\cdot\tan\left(\frac{\alpha}{2}\right) = p - \frac{1}{2}p = \frac{1}{2}p$

Najwi臋ksze pole prostok膮ta:

$ P^{*}(p) = 4x^{*}\cdot y^{*} = 4 \cdot\frac{p}
{2\tan\left(\frac{\alpha}{2}\right)}\cdot \frac{1}{2}p = \frac{p^2}{\tan\left(\frac{\alpha}{2}\right)} \ \ (7) $

Wyrazimy to optymalne pole prostok膮ta przez d艂ugo艣膰 boku $ a $ rombu

$ \frac{p}{a} = \sin\left(\frac{\alpha}{2}\right)$

St膮d

$ p = a\cdot \sin \left(\frac{\alpha}{2}\right)\ \ (8) $

Podstawiaj膮c $ (8) $ do $ (7) $

$ P^{*}(a) = \frac{a^2\sin^2\left(\frac{\alpha}{2}\right)}{\tan\left(\frac{\alpha}{2}\right)} = a^2\cdot \sin\left(\frac{\alpha}{2}\right)\cdot\cos\left(\frac{\alpha}{2}\right) = \frac{1}{2}a^2 \sin(\alpha) \ \ (9) $

Ze wzoru $ (9) $ wynika, 偶e prostok膮tem o najwi臋kszym polu wpisanym w romb jest prostok膮t, kt贸rego pole r贸wne jest po艂owie pola rombu.




marrro
post贸w: 10
2019-11-17 01:24:33

Dzi臋kuj臋.
Po pierwsze ja wprost chcia艂em uzale偶ni膰 x od y, a tu faktycznie trzeba do艂o偶y膰 kolejn膮 zmienn膮.
Po drugie szuka艂em, 偶e wyjdzie mi kwadrat, a nie o to pytaj膮 w zadaniu, tylko o najwi臋ksze mo偶liwe pole

P.S. Inn膮 spraw膮, 偶e b臋dzie to kwadrat

Jeszcze raz bardzo dzi臋kuj臋.

strony: 1

Prawo do pisania przys艂uguje tylko zalogowanym u偶ytkownikom. Zaloguj si臋 lub zarejestruj

© 2019 Mariusz iwi駍ki      o serwisie | kontakt   drukuj