問題17189・・・ http://task.naganoblog.jp/c10519_1.html より 引用 Orz〜
解答
・わたしの...
底辺2xの両端を焦点とする楕円では、真ん中の点が頂点のとき高さ最大...
そこが直角になるときとは、楕円が円のとき...
so...半径xの円で考えると...残りの高さは半径のとき...
so...直角二等辺三角形のとき...
2x+2√2*x
=2x(1+√2)
=1
x=1/(2(1+√2))
=(√2-1)/2
底辺:√2-1
残りの等辺:(2-√2)/2
^^
↑
証明になってなかったです ^^; Orz...
↓
・鍵コメT様からのもの Orz〜
結論自体は正しいですが,その根拠はこれではまずいと思います. ある辺長が2xであり,周長が1の三角形は, 底辺2xの両端を固定すると,もう1つの頂点は, その2点を焦点とする楕円周上を動きますが, この問題とはあまり関係ありません. (斜辺を辺長2xに固定すると,もう1つの頂点の位置は, 上記の楕円と,斜辺を直径とする円との交点として1〜2個に定まり, この条件下で面積を最大にすることに意味がないからです.)
1辺の長さを固定して,周長が一定で面積を最大にするなら, 楕円で考えればよいのですが, 直角三角形で斜辺長と周長を固定すると,三角形は1種類に定まり, このとき,面積も定まるので,「面積最大」は意味がありません.
周長が一定の直角三角形が変化するので,斜辺を固定するわけにはいかず, 斜辺dの式で面積を表すとか,1つの鋭角θの式で面積を表すとかして, その面積を最大にすることを考えることになります.
斜辺をr,1つの鋭角をθとすると,周の長さの条件から, (1+sinθ+cosθ)r=1であり,r=1/(1+sinθ+cosθ). 面積Sは, S=(1/2)*rsinθ*rcosθ=(sinθcosθ)/(2(1+sinθ+cosθ)^2) =((sinθ+cosθ)^2-1)/(4(1+sinθ+cosθ)^2). sinθ+cosθ=tとおくと, S=(t^2-1)(4(1+t)^2)=(t-1)/(4(t+1))=(1/4)(1-2/(t+1))であり, これは正の数tが大きいほど大きい. t=√2*sin(θ+45°)だから,θ=45°のときtは最大値√2をとり, そのとき面積は最大. 1:1:√2だから,3辺は,1/(2+√2),1/(2+√2),√2/(2+√2),すなわち 1-1/√2,1-1/√2,√2-1.
*証明すべきことを使ってたわけでしたのね ^^;...Orz...
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