Σελίδα 1 από 1

Μέγιστο εμβαδόν παραλληλογράμμου

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιούλ 09, 2018 1:10 am
από exdx
Δίνεται το τρίγωνο \displaystyle ABC και το σημείο \displaystyle M επί της \displaystyle AB. Από το \displaystyle M φέρουμε \displaystyle ME//AC και από το \displaystyle E την \displaystyle EZ//BA .
Ποια θέση του \displaystyle M επιτυγχάνει τη μεγιστοποίηση του \displaystyle (AMEZ);

Δεκτή και η γεωμετρική αντιμετώπιση

Re: Μέγιστο εμβαδόν παραλληλογράμμου

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιούλ 09, 2018 2:12 am
από Μιχάλης Τσουρακάκης
exdx έγραψε:
Δευ Ιούλ 09, 2018 1:10 am
Δίνεται το τρίγωνο \displaystyle ABC και το σημείο \displaystyle M επί της \displaystyle AB. Από το \displaystyle M φέρουμε \displaystyle ME//AC και από το \displaystyle E την \displaystyle EZ//BA .
Ποια θέση του \displaystyle M επιτυγχάνει τη μεγιστοποίηση του \displaystyle (AMEZ);

Δεκτή και η γεωμετρική αντιμετώπιση
άρση απόκρυψης

\displaystyle ME//BC \Rightarrow \frac{y}{b} = \frac{x}{c} \Rightarrow y = \frac{b}{c} \cdot x και \displaystyle \left( {MEZA} \right) = \max  \Leftrightarrow 2\left( {MAZ} \right) = max

Αλλά \displaystyle 2\left( {MAZ} \right) = MA \cdot AZ \cdot \sin A = \frac{{b\sin A}}{c} \cdot x\left( {c - x)} \right)

Άρα μέγιστο εμβαδόν έχουμε για το \displaystyle x που \displaystyle x(c - x) = \max δηλαδή για \displaystyle \boxed{x = \frac{c}{2}}
mep.png
mep.png (7.44 KiB) Προβλήθηκε 1061 φορές

Re: Μέγιστο εμβαδόν παραλληλογράμμου

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιούλ 09, 2018 8:51 am
από S.E.Louridas
Καλημέρα με καταρχάς μία γεωμετρική άποψη:


Το εμβαδόν του παραλληλογράμμου ισούται με ME \cdot M{M{'}}, όπου M{M{'}} η απόσταση του M από την AC.

Όμως τα τρίγωνα BME,\;\,MA{M{'}} διατηρούν τις γωνίες τους, συνεπώς παραμένουν όμοια προς εαυτόν,

άρα έχουμε \displaystyle{\frac{{ME}}{{MB}} = k,\;\frac{{M{M{'}}}}{{MA}} = \ell ,\quad k,\ell ,\;ct.} ή \displaystyle{ME = kMB,\;\,M{M{'}} = \ell MA.}

Αρκεί λοιπόν το γινόμενο MB \cdot MA να γίνει μέγιστο με MB + MA = AB,\;ct.

Αυτό ως γνωστόν επιτυγχάνεται όταν το M είναι μέσο της AB.

Re: Μέγιστο εμβαδόν παραλληλογράμμου

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιούλ 09, 2018 1:50 pm
από Σταμ. Γλάρος
exdx έγραψε:
Δευ Ιούλ 09, 2018 1:10 am
Δίνεται το τρίγωνο \displaystyle ABC και το σημείο \displaystyle M επί της \displaystyle AB. Από το \displaystyle M φέρουμε \displaystyle ME//AC και από το \displaystyle E την \displaystyle EZ//BA .
Ποια θέση του \displaystyle M επιτυγχάνει τη μεγιστοποίηση του \displaystyle (AMEZ);

Δεκτή και η γεωμετρική αντιμετώπιση
Καλησπέρα . Μια προσπάθεια με Μαθηματικά Προσανατολισμού Γ΄Λυκείου ...
Μέγιστο Εμβαδόν Παραλληλογράμμου.png
Μέγιστο Εμβαδόν Παραλληλογράμμου.png (8.94 KiB) Προβλήθηκε 1061 φορές
To M κινείται επί της ευθείας y=2x με x\in[0,2]. Άρα M(t,2t) με t\in[0,2] .
Η ευθεία (\varepsilon ): y=2t είναι παράλληλη στον άξονα xx' και τέμνει την ευθεία (\eta ): y=-x+6 ,στο E .
Όπου (\eta ) η ευθεία, η οποία διέρχεται από τα B,\Gamma .
Εύκολα βρίσκουμε ότι E(6-2t,2t) με t\in[0,2] .
Άρα (AMEZ)=d(M,xx')\cdot (ME)=-6(t^2-2t) .
Θεωρώ την συνάρτηση f(t)=-6(t^2-2t) , παραγωγίσιμη με f'(t)=-12(t-1).
Με πίνακα μονοτονίας βρίσκουμε ότι η f παρουσιάζει μέγιστη τιμή στο t=1.
Συνεπώς η μεγιστοποίηση του \displaystyle (AMEZ) επιτυγχάνεται όταν M(1,2).
Δηλαδή, όπως απεδείχθη ήδη και γεωμετρικά M : μέσον της πλευράς AB .
Φιλικά
Σταμ. Γλάρος

Re: Μέγιστο εμβαδόν παραλληλογράμμου

Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιούλ 10, 2018 9:14 am
από S.E.Louridas
Μία προσπάθεια με ύλη Γ’ Λυκείου (Διαφορικoύ Λογισμού):

Θα εργαστούμε με βάση το σχήμα του Γιώργη.
Αν ονομάσουμε BM = x, έχουμε: \displaystyle{\frac{{ME}}{b} = \frac{x}{c} \Rightarrow ME = \frac{b}{c}x,} και \displaystyle{\frac{{M{M_1}}}{{{h_a}}} = \frac{{c - x}}{c} \Rightarrow M{M_1} = \frac{{{h_a}}}{c}\left( {c - x} \right),\;{M_1} \in AC,\,\;M{M_1} \bot AC.} \displaystyle{y = E = \frac{{b{h_a}}}{{{c^2}}}\left( {cx - {x^2}} \right) \Rightarrow {y{'}} = \frac{{b{h_a}}}{{{c^2}}}\left( {c - 2x} \right),} από όπου προκύπτει ότι το μέγιστο επιτυγχάνεται όταν \displaystyle{x = \frac{c}{2}.}


(*) Ευχόμενος βέβαια να μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ομοιότητα τριγώνων και ο τύπος του εμβαδού τριγώνου, που δεν είναι στην ύλη της Γ' Λυκείου, χωρίς αυτό να είναι σε βάρος της κριτικής σκέψης ...

Re: Μέγιστο εμβαδόν παραλληλογράμμου

Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιούλ 10, 2018 12:20 pm
από Γιώργος Ρίζος
Καλημέρα σε όλους. Μια ακόμα λύση με ομοιότητα και με μελέτη τριωνύμου. Νομίζω έτσι το αντιμετωπίζαμε, όταν είμαστε μαθητές πριν κάποιες δεκαετίες, τότε που οι παράγωγοι δεν είχαν την απόλυτη κυριαρχία στη σχολική ύλη.

10-07-2018 Γεωμετρία.jpg
10-07-2018 Γεωμετρία.jpg (18.86 KiB) Προβλήθηκε 938 φορές

Τα τρίγωνα BME και ABC είναι όμοια, αφού έχουν δύο πλευρές συνευθειακές και τις τρίτες πλευρές τους παράλληλες.

Φέρνουμε το ύψος  \displaystyle {\rm B}{\rm K} = \upsilon που τέμνει κάθετα την ME στο L.

Έστω  \displaystyle \frac{{{\rm M}{\rm E}}}{b} = \lambda ,\;\;0 \le \lambda  \le 1 , οπότε και  \displaystyle \frac{{BL}}{{BK}} = \lambda .

Τότε  \displaystyle A{\rm Z} = M{\rm E} = \lambda b\;\;\;\kappa \alpha \iota \;\;LK = BK - BL = \left( {1 - \lambda } \right)\upsilon

Είναι  \displaystyle \frac{{\left( {{\rm A}{\rm Z}{\rm E}{\rm M}} \right)}}{{\left( {{\rm A}{\rm B}C} \right)}} = \frac{{LK \cdot A{\rm Z}}}{{\frac{{b\upsilon }}{2}}} = \frac{{\left( {1 - \lambda } \right)\upsilon  \cdot \lambda b}}{{\frac{{b\upsilon }}{2}}} =  - 2{\lambda ^2} + 2\lambda .

Το μέγιστο του τμήματος της παραβολής  \displaystyle y =  - 2{x^2} + 2x,\;\;x \in \left[ {0,\;1} \right] επιτυγχάνεται για  \displaystyle x =  - \frac{\beta }{{2\alpha }} =  - \frac{2}{{2 \cdot \left( { - 2} \right)}} = \frac{1}{2} , οπότε για  \displaystyle \lambda  = \frac{1}{2} έχουμε το μέγιστο εμβαδόν του παραλληλογράμμου AZEM, δηλαδή όταν το M είναι μέσον του AB.

edit: Να σημειώσω ότι ο K.M. Tikhomirov στις «Ιστορίες για τα µέγιστα και ελάχιστα (σ.27 αγγλικής έκδοσης) αναφέρει ότι πρόκειται για το μοναδικό πρόβλημα μεγίστων-ελαχίστων στα στοιχεία του Ευκλείδη, (σε μια σύγχρονη διατύπωσή του).

Re: Μέγιστο εμβαδόν παραλληλογράμμου

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιούλ 12, 2018 1:20 am
από Γιώργος Μήτσιος
Καλημέρα σε όλους
Μέγιστο εμβαδόν.PNG
Μέγιστο εμβαδόν.PNG (6.08 KiB) Προβλήθηκε 864 φορές
Τα K,T,H είναι τα μέσα των AB,BC,AC .Έστω M \in BK .

Θα δείξουμε ότι \left ( AKTH \right )\geq \left ( AMEZ \right )\Leftrightarrow  ( ZHTO )  \geq \left ( MEOK \right ) \Leftrightarrow MK\cdot ME\cdot \eta \mu \omega \leq  OZ\cdot OT\cdot \eta \mu \omega \Leftrightarrow MK\cdot ME \leq OZ\cdot OT ...\left ( 1 \right ) .

BM=\lambda AB τότε \lambda \leq 1/2 και λόγω της ομοιότητας των τριγώνων BEM ,BAC είναι ME= \lambda  AC.

Ακόμη MK=\dfrac{1-2\lambda }{2}AB...OZ=AB/2...OT= \dfrac{1-2\lambda }{2}AC . Με χρήση αυτών η \left ( 1 \right )\Leftrightarrow ...\lambda \leq 1/2 που ισχύει.

Όμοια είναι η αντιμετώπιση αν M \in AK... Φιλικά Γιώργος