Maksimalt areal av rektangel innskrevet i rettvinklet trekant

Del 1, uten hjelpemidler

Maksimalt areal av rektangel innskrevet i rettvinklet trekant

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

|350

Gitt en rettvinklet trekant ABC med sider AB=6, AC=8 og BC=10. Et rektangel ADEF med sider x og h er innskrevet i trekanten. Se figuren ovenfor.

Forklar at ΔDBE og ΔFEC er formlike.

Vis at h=−43x+8

Forklar at x∈⟨0,6⟩, og vis at arealet av rektangelet ADEF er gitt ved

g(x)=−43x2+8x

Bestem x slik at arealet av rektangelet blir størst mulig.

Fasit

Trekantene DBE og FEC har samme tre vinkler, altså formlike.

h=−43x+8

g(x)=−43x2+8x

x=3

LøsningsforslagKI-generert

Trekanten ABC har sider AB=6, AC=8 og BC=10. Siden 62+82=36+64=100=102, er ABC rettvinklet med rett vinkel i A.

Rektangelet ADEF har D på AB, F på AC og E på BC, med AD=FE=x og AF=DE=h.

I trekant DBE er ∠EDB=90∘ (siden DE⟂AB, fordi DE er en side i rektangelet parallell med AF, som står vinkelrett på AB). Vinkelen ∠DBE er den samme som ∠ABC=B, siden D ligger på linjen AB. Da må den tredje vinkelen i trekant DBE være

∠DEB=180∘−90∘−B=90∘−B

I trekant FEC er ∠EFC=90∘ (siden FE⟂AC), og ∠FCE=∠ACB=C, siden F ligger på linjen AC. Den tredje vinkelen blir da

∠FEC=180∘−90∘−C=90∘−C

Siden ABC er rettvinklet i A, er B+C=90∘, altså C=90∘−B og B=90∘−C. Dermed er

∠DEB=90∘−B=C=∠FCEog∠FEC=90∘−C=B=∠DBE

Trekantene DBE og FEC har altså de samme tre vinklene (90∘, B og C), så de er formlike.

Vi bruker trekant DBE, som har rett vinkel i D. Vinkelen ved B er den samme vinkelen B som i den store trekanten ABC. I trekant ABC er

tan⁡B=motstående katethosliggende katet=ACAB=86=43

I trekant DBE er katetene DE=h (motstående B) og DB=AB−AD=6−x (hosliggende B). Siden vinkelen B er den samme, må

tan⁡B=DEDB=h6−x=43

Vi løser for h:

h=43(6−x)=43⋅6−43x=8−43x
h=−43x+8

Punktet D ligger mellom A og B på linjestykket AB. Skal ADEF være et ekte rektangel (ikke degenerere til et linjestykke), må D verken falle sammen med A (x=0) eller med B (x=6). Derfor er

x∈⟨0,6⟩

Arealet av rektangelet ADEF er sidene x og h multiplisert:

g(x)=x⋅h=x(−43x+8)=−43x2+8x
g(x)=−43x2+8x

g(x)=−43x2+8x er en andregradsfunksjon med negativ koeffisient foran x2, så grafen er en parabel som vender grenene nedover. Da gir toppunktet det største arealet.

Toppunktet til en parabel g(x)=ax2+bx+c har x-koordinat x=−b2a. Her er a=−43 og b=8:

x=−b2a=−82⋅(−43)=−8−83=8⋅38=3

Siden x=3 ligger i det tillatte intervallet ⟨0,6⟩, er dette en gyldig løsning, og arealet er størst når x=3.

x=3

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt