長さ20 cmの紐を2つに切ります。作品の一つは、正方形の周囲を形成するために使用されますか?

長さ20 cmの紐を2つに切ります。作品の一つは、正方形の周囲を形成するために使用されますか?
Anonim

回答:

# "最小総面積= 10.175cm²"#

# "最大総面積= 25cm²"#

説明:

# "正方形を形成するための駒の長さ×名前。"#

"#"その場合、正方形の面積は "(x / 4)^ 2"です。 "#

# "三角形の周囲長は" 20-x "です。

# "yが三角形の等辺の1つであれば、次のようになります。

#2 * y + sqrt(y ^ 2 + y ^ 2)= 20-x#

#=> y *(2 + sqrt(2))= 20-x#

#=> y =(20-x)/(2 + sqrt(2))#

#=>面積= y ^ 2/2 =(20-x)^ 2 /((4 + 2 + 4平方(2))* 2)#

#=(20-x)^ 2 /(12 + 8平方メートル(2))#

# "総面積="(x / 4)^ 2 +(20-x)^ 2 /(12 + 8平方メートル(2))#

#= x ^ 2/16 + x ^ 2 /(12 + 8 sqrt(2)) - 40 x /(12 + 8 sqrt(2))+ 400 /(12 + 8 sqrt(2))#

#= x ^ 2(1/16 + 1 /(12 + 8sqrt(2))) - (40 /(12 + 8sqrt(2)))x + 400 /(12 + 8sqrt(2))#

# "これは放物線で、放物線の最小値です"#

a> 0の場合、#a x ^ 2 + b x + c = 0 "は" x = -b /(2 * a) "となります。

# "#>が0より大きい場合、最大値は" x-> oo "です。

# "だから最小は"#

#x = 40 /(12 + 8sqrt(2))/(1/8 + 1 /(6 + 4sqrt(2)))#

#= 40 /(12 + 8sqrt(2))/((6 + 4sqrt(2)+ 8)/(8(6 + 4sqrt(2))))#

#= 160 /(14 + 4平方メートル(2))#

#= 160 *(14-4 sqrt(2))/(196-32)#

#=(160/164)*(14-4 * sqrt(2))#

#=(80/41)*(7-sqrt(8))#

#= 8.13965 "cm"#

#=> "総面積=" 10.175 "cm²"#

# "最大値はx = 0かx = 20です。"#

# "領域をチェックします。"#

# "x = 0 =>" area = "400 /(12 + 8sqrt(2))= 17.157"cm² "の場合#

# "とき" x = 20 => "area =" 5 ^ 2 = 25 "cm²"#

# "つまり、最大総面積は25cm²です。"#

回答:

最小面積は #10.1756# そして最大は #25#

説明:

横の直角二等辺三角形の周囲 #a# です #a + a + sqrt2a = a(2 + sqrt2)# そしてその面積は #a ^ 2/2#,

ワンピースにしましょう #バツ# CM。そこから、我々は直角二等辺三角形を形成します。直角二等辺三角形の辺は、 #x /(2 + sqrt2)# その面積は

#x ^ 2 /(2(2 + sqrt2)^ 2)= x ^ 2 /(2(6 + 4sqrt2))#

= #(x ^ 2(6-4sqrt2))/(2(36-32))=(x ^ 2(3-2sqrt2))/ 4#

正方形を形成する弦の他の部分の周囲長は #(20-x)# そして広場の一辺は #(20-x)/ 4# その面積は #(20-x)^ 2/16# と総面積 #T# 2つのうちの

#T =(20-x)^ 2/16 +(x ^ 2(3-2sqrt2))/ 4#

= #(400-40x + x ^ 2)/ 16 +(x ^ 2(3-2sqrt2))/ 4#

= #25-(5x)/ 2 + x ^ 2(1/16 +(3-2sqrt2)/ 4)#

それを観察する #3-2sqrt2> 0#したがって、の係数 #x ^ 2# 正であり、それ故に最小値を持ち、書くことができます #T# として

#T = 0.1054x ^ 2-2.5x + 25#

= #0.1054(x ^ 2-23.7192x +(11.8596)^ 2)+ 25-0.1054xx(11.8596)^ 2#

= #0.1054(x-11.8596)^ 2 + 10.1756#

として #0.1054(x-11.8596)^ 2# 常に正であり、最小値は #T# いつ #x = 11.8596#.

理論的には関数に最大値はないが、の値として #バツ# 間にあります #0,20#そしていつ #x = 0#、 我々は持っています #T = 0.1054(0-11.8596)^ 2 + 10.1756#

= #0.1054xx11.8596 ^ 2 + 10.1756 = 25#

そしていつ #x = 20# いつ #T = 0.1054(20-11.8596)^ 2 + 10.1756#

= #0.1054xx8.1404 ^ 2 + 10.1756 = 17.16#

そしてそれ故に最大値は #25#

グラフ{25-(5x)/ 2 + x ^ 2(1/16 +(3-2sqrt2)/ 4)-11.92、28.08、-0.96、19.04}