Nootje 18

Bereken de oppervlakte van een rechthoekige driehoek in functie van de bissectrice en zwaartelijn betrokken uit de rechte hoek.

Antwoord

 

  • Noem de oppervlakte A en de rechthoekszijden  van de rechthoekige driehoek a en b. Noteer met x de lengte van de bissectrice uit A en met y de lengte van de zwaartelijn uit A.
  • Dan is A de som van de oppervlaktes van ABE en AEC, dus A=\frac{1}{2}ax \sin 45^\circ+\frac{1}{2}bx \sin 45^\circ.
  • Hieruit volgt dat A=\frac{\sqrt{2}}{4}(a+b)x.
  • Kwadrateren geeft :  A^2=\frac{2}{16}(a^2+b^2+2ab).
  • Volgens Pythagoras is a^2+b^2= c^2, met c de schuine zijde. Maar de zwaartelijn getrokken naar de schuine zijde is gelijk aan de helft van die schuine zijde. Dus c=2y.
  • Verder is ab gelijk aan het dubbele van de oppervlakte van de driehoek, dus ab=2A.
  • Ingevuld : A^2=\frac{1}{8}(4y^2+4A).
  • Vereenvoudigd: A^2=\frac{1}{2}x^2y^2+\frac{1}{2}x^2A.
  • Hieruit kan je A oplossen:

        \[A=\frac{x^2+x\sqrt{x^2+8y^2}}{4}\]

 

Nootje 7

Zoek de maximale waarde van b in P(x)=ax^2+bx+c, als a,b en c reële getallen zijn en |P(x)|\leq 1 voor -1 \leq x\leq 1. Geef ook een veelterm die deze maximale waarde van b bereikt.

Antwoord

  • We weten dat b=\dfrac{1}{2}(P(1)-P(-1)).
  • Nu zijn zowel P(1) als P(-1) volgens het gegeven kleiner dan of gelijk aan 1, dus is b \leq \dfrac{1}{2}(1+1)=1.
  • De maximale waarde voor b is dus 1.
  • Neem P(x)=\dfrac{1}{2}(x+1)^2-1. Omdat 0\leq x+1\leq 2  is |P(x) | \leq 1. Bovendien is na uitwerking P(x)=\dfrac{1}{2}x^2+x-\dfrac{1}{2}, zodat b=1.