величина угла при основании равнобедренного треугольника одинакова альфа. При каком значении

Величина угла при основании равнобедренного треугольника одинакова альфа. При каком значении альфа отношение длин радиусов вписанной и описанной окружностей является наибольшим? Чему равно величайшее значение этого отношения?

Задать свой вопрос
1 ответ
Дано: ABC - треугольник, \angle BAC=\angle BCA=\alpha,\,\,\,\, AB=BC
r - радиус вписанной окружности
R - радиус описанной окружности

\angle ABC=180а-2 \alpha

по т. Синусов:  \fracAC\sin\angle ABC = \fracBC\sin \angle BAC

 \fracAC\sin(180а-2 \alpha ) = \fracBC\sin \alpha

Откуда AC= \fracBC\sin(180а-2 \alpha )\sin \alpha  = \frac BC\sin2 \alpha  \sin \alpha  =2BC\cos \alpha

Из площади треугольника АВС имеем, что S=0.5AC\cdot BC\sin \angle BCA=BC\cos \alpha \cdot BC\sin \alpha =BC^2\cos \alpha \sin\alpha

Радиус вписанной окружности рассчитывается по формуле r= \fracSp

p= \fracAB+BC+AC2= \frac2BC+AC2  = \frac2BC+2BC\cos \alpha 2 =BC(1+\cos \alpha )

 \fracBC\sin \angle BAC =2R\,\,\,\,\,\,\, \Rightarrow\,\,\,\,\,\,\,\,\, R= \fracBC2\sin \alpha

Тогда отношение  \fracrR = \fracBC^2\sin \alpha \cos \alpha BC(1+\cos \alpha ) \cdot \frac2\sin \alpha BC = \frac2\sin^2 \alpha \cos \alpha 1+\cos \alpha

Необходимо найти величайшее значение функции  \fracrR = \frac2\sin^2 \alpha \cos \alpha 1+\cos \alpha  на интервале \alpha \in (0; \frac\pi2)

( \fracrR )'=2\cdot \frac(\sin^2 \alpha \cos \alpha )'(1+\cos \alpha )-(1+\cos \alpha )'\sin^2 \alpha \cos \alpha (1+\cos \alpha )^2 =\\ \\  = 2\cdot\frac\sin \alpha (2\cos^2 \alpha -\sin^2 \alpha )(1+\cos \alpha )+\sin^2 \alpha \cos \alpha (1+\cos \alpha )^2=\\ \\ =2\cdot \frac\sin \alpha (2\cos^2 \alpha -1+\cos^2 \alpha )(1+\cos \alpha )+(1-\cos \alpha )(1+\cos \alpha )\cos \alpha (1+\cos \alpha )^2  =\\ \\ =2\cdot \frac\sin \alpha (3\cos^2 \alpha -1+\cos \alpha -\cos^2 \alpha )1+\cos\alpha=

= \frac2\sin \alpha (2\cos^2 \alpha +\cos \alpha -1)1+\cos \alpha

Приравниваем к нулю

 \frac2\sin \alpha (2\cos^2 \alpha +\cos \alpha -1)1+\cos \alpha =0\\ \\ \sin \alpha =0;\,\,\,\,\,\, \Rightarrow\,\,\,\,\,  \alpha = \pi n,n \in Z\\ \\ 2\cos^2 \alpha +\cos \alpha -1=0
пусть \cos \alpha =t(t \leq 1), тогда имеем

2t^2+t-1=0\\ D=b^2-4ac=1^2-4\cdot2\cdot(-1)=9\\ t_1=-1\\ t_2=0.5

Обратная замена

\cos \alpha =-1;\,\,\,\,\,\,\, \Rightarrow\,\,\,\,\,\,  \alpha = \pi +2 \pi n,n \in Z\\ \cos \alpha =0.5;\,\,\,\,\,\,\,\, \Rightarrow \,\,\,\,\,\, \alpha=\pm \frac\pi3+2 \pi n,n \in Z

На интервале при n=0 корень x= \frac\pi3 удовлетворяет.

(0)___+__(/3)__-___(/2)
В т. х=/2 производная функции меняет символ с (+) на (-), как следует х=/3 - точка максимума.

Найдем наивеличайшее значение этого дела

 \frac2\sin^2 \frac\pi3 \cos\frac\pi3 1+\cos\frac\pi3 =0.5


Ответ: величайшее значение одинаково 0,5 при  \alpha =\frac\pi3
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт