Finn størst areal av rektangel

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
Integralen
von Neumann
von Neumann
Innlegg: 525
Registrert: 03/10-2010 00:32

Oppgave14.
Hva er det største arealet til et rektangel som kan innskrives i en sirkel med radius r (se figuren) ?

Bilde
gabel
Jacobi
Jacobi
Innlegg: 328
Registrert: 19/11-2008 20:43

[tex]2r^2[/tex]?
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Innlegg: 5648
Registrert: 24/05-2009 14:16
Sted: NTNU

Riktig det gabel, alltid lurt å tegne tegning på geometrioppgaver.

Bilde

Og da burde denne gå rimelig fort å løse.

om en utfordring klarer du å gjøre det samme for en innskrevet kjegle i en sfære, eller en innskrevet kube om en kjegle blir for komplisert ^^
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Integralen
von Neumann
von Neumann
Innlegg: 525
Registrert: 03/10-2010 00:32

Hvordan kommer man frem til 2r^2 som svar?
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Innlegg: 5648
Registrert: 24/05-2009 14:16
Sted: NTNU

Se på tegningen min, klarer du å se 4 trekanter der, hvor sidelengdene er r og r? Hva skjer om man legger sammen arealet av disse 4 trekantene?
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Audunss
Jacobi
Jacobi
Innlegg: 328
Registrert: 06/01-2009 21:37

Svaret er riktig, men du har ingen framgangsmåte eller liknende for å vise at det er det faktisk største arealet, siden det er under høyskole og universitet regner jeg med at en del av oppgaven er å optimere et slikt areal.

Edit: tenkte feil, har ikke noe nyttig å si :(
Integralen
von Neumann
von Neumann
Innlegg: 525
Registrert: 03/10-2010 00:32

Å ja, seff. :)
[tex]A=\frac{1}{2}abSin(v)[/tex]
Der a og b er hvilke som helst to sider i trekant og Sin(V) er vinkelen mellom dem.

Får da:
[tex]4(\frac{1}{2}r^2Sin(\frac{\pi}{2}))=2r^2[/tex]

Takk for hjelpen! :P
Fibonacci92
Abel
Abel
Innlegg: 665
Registrert: 27/01-2007 22:55

En grei huskeregel er at et kvadrat alltid gir størst areal.
En måte å illustrere dette på er

5^2 = 25

(5+1)*(5-1) = 24

Ved å studere konjugatsetningen ser du at

(a-b)(a+b) = a^2 - b^2 < a^2

som i alle fall har litt å gjøre med det du spør om:)
FredrikM
Poincare
Poincare
Innlegg: 1367
Registrert: 28/08-2007 20:39
Sted: Oslo
Kontakt:

Nebuchadnezzar skrev:Se på tegningen min, klarer du å se 4 trekanter der, hvor sidelengdene er r og r? Hva skjer om man legger sammen arealet av disse 4 trekantene?
Hvorfor antar du at rektangelet må være et kvadrat?
Cube - mathematical prethoughts | @MatematikkFakta
Med forbehold om tullete feil. (både her og ellers)
Gustav
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 4562
Registrert: 12/12-2008 12:44

Fibonacci92 skrev:En grei huskeregel er at et kvadrat alltid gir størst areal.
En måte å illustrere dette på er

5^2 = 25

(5+1)*(5-1) = 24

Ved å studere konjugatsetningen ser du at

(a-b)(a+b) = a^2 - b^2 < a^2

som i alle fall har litt å gjøre med det du spør om:)
Det er ingenting her som tilsier at summen av sidelengdene skal være konstant.

De facto er den ene siden i et generelt rektangel innskrevet i en sirkel med radius r, [tex]x[/tex] mens den andre er [tex]2\sqrt{r^2-\frac14 x^2}[/tex].

Så problemet blir å finne maksimum til funksjonen [tex]f(x)=2x\sqrt{r^2-\frac14 x^2}[/tex] der [tex]0\leq x\leq 2r[/tex]
Fibonacci92
Abel
Abel
Innlegg: 665
Registrert: 27/01-2007 22:55

Ja beklager... der tenkte jeg helt feil.
Bentebent
Cayley
Cayley
Innlegg: 55
Registrert: 15/12-2010 22:29
Sted: Trondheim

Hvorfor ikke bare det som Gabel gjorde?

r*r
---- *4 = 2r^2
2

Det virket i hvert fall mye enklere!
NTNU: Ingeniørvitenskap & IKT 2011-2016 :)
Vektormannen
Euler
Euler
Innlegg: 5889
Registrert: 26/09-2007 19:35
Sted: Trondheim
Kontakt:

Det er riktig svar, men man må også vise at dette faktisk er det største arealet man kan oppnå.
Elektronikk @ NTNU | nesizer
Svar