|
より Orz〜
円に内接する四角形ABCDがあり、AB=BC=30,CD=18,DA=6 です。
いま、BCの一部を1辺とし、AB,CD上に頂点がある長方形を描くとき、 この長方形の面積の最大値は? 解答
上記サイト http://blogs.yahoo.co.jp/oka_yadokary/34544853.html より Orz〜 [解答1]
BA,CDを延長し、交点をPとします。 △PBC∽△PDA で、相似比は BC:DA=30:6=5:1 です。 従って、PB=5PD,PC=5PA 、PB=5(PC−18),PC=5(PB−30) 、PB=35,PC=25 になります。 (30+35+25)/2=45 だから、ヘロンの公式により、 △PBC=√{45(45−30)(45−35)(45−25)}=√(45・15・10・20)=15・10√(3・2)=150√6 、 BCを底辺とする △PBCの高さを h とすれば h=2△PBC/BC=2(150√6)/30=10√6 です。 また、DとBCの距離を d とすれば、DC:d=PC:h 、18:d=25:h 、d=18h/25 です。 長方形の縦を x,横をy とすれば、h:(h−x)=30:y だから、hy=30h−30x 、(30x+hy)/2=15h 、 相加・相乗平均の関係により、 (30x+hy)/2≧√(30hxy) 、√(30hxy)≦15h 、30hxy≦225h2 、xy≦15h/2 です。 ここで、等号が成り立つのは、30x=hy=15h のときだから、x=h/2,y=15 のときで、 x=h/2<18h/25=d で OK です。 よって、xy の最大値は 15h/2=75√6 です。 [解答2] BA,CDを延長し、交点をPとします。 △PBC∽△PDA で、相似比は BC:DA=30:6=5:1 です。 従って、PB=5PD,PC=5PA 、PB=5(PC−18),PC=5(PB−30) 、PB=35,PC=25 になります。 また、PA=5<PB/2,PD=7<PC/2 だから、下の図より、 面積が最大の長方形は、頂点の2つを PB,PC の中点とするときで、面積は △PBC/2 になります。 (30+35+25)/2=45 だから、ヘロンの公式により、 △PBC=√{45(45−30)(45−35)(45−25)}=√(45・15・10・20)=15・10√(3・2)=150√6 、 面積が最大の長方形の面積は、△PBC/2=75√6 になります。 ☆ △PADの辺 PA=7,PD=5,AD=6 が隠し味でした。 *[解答2]は面白いですね☆
上にできる四角形は元と相似と思ってましたが明らかに違いましたね…で…再考 ^^;v
cos角B=5/7, cos角C=1/5 長方形の底辺の長さ:x 高さh…tan角B=h/a, tan角C=h/b tan角B=√(1-(5/7)^2)/(5/7)=√24/5 tan角C=√(1-(1/5)^2)/(1/5)=√24 h=√24*a/5=√24*b…a=5b 長方形の面積=x*h=(30-a-b)*h=(30-6b)√24*b 6√24*(5-b)b…b=5/2 のときMax つまり…6√24*(5/2)^2=75√6 |

- >
- Yahoo!サービス
- >
- Yahoo!ブログ
- >
- 練習用



