Какова длина катетов прямоугольного треугольника, если их сумма составляет 15 см, чтобы гипотенуза была как можно меньше?
Алгебра 10 класс Оптимизация в геометрии длина катетов прямоугольный треугольник сумма катетов 15 см минимальная гипотенуза алгебра 10 класс
Для того чтобы найти длину катетов прямоугольного треугольника, при условии, что их сумма составляет 15 см, и гипотенуза была как можно меньше, мы можем воспользоваться некоторыми свойствами прямоугольного треугольника.
Обозначим длины катетов как a и b. Тогда у нас есть два условия:
Чтобы минимизировать гипотенузу c, нам нужно минимизировать значение выражения √(a² + b²). Мы можем выразить один катет через другой, используя первое уравнение:
Пусть b = 15 - a. Подставим это значение во второе уравнение:
c = √(a² + (15 - a)²)
Теперь упростим это выражение:
Теперь нам нужно минимизировать выражение 2a² - 30a + 225. Это квадратный трёхчлен, который можно минимизировать, найдя его вершину. Вершина параболы, заданной уравнением ax² + bx + c, находится по формуле x = -b/(2a).
В нашем случае:
Подставляем в формулу:
a = -(-30) / (2 * 2) = 30 / 4 = 7.5.
Теперь, зная значение a, можем найти b:
b = 15 - a = 15 - 7.5 = 7.5.
Таким образом, длины катетов равны:
Гипотенуза в этом случае будет равна:
c = √(7.5² + 7.5²) = √(56.25 + 56.25) = √(112.5) ≈ 10.61 см.
Таким образом, чтобы гипотенуза была как можно меньше, длины катетов прямоугольного треугольника должны составлять 7.5 см каждый.