¿Un GENIO para resolver este problema ?
Se dibuja un triangulo isósceles en un semicírculo de 4 cm de radio con el vértice en el centro del circulo. Demostrar que para obtener máxima área, la base del triangulo debe medir 4√2. (cuatro por raíz cuadrada de dos)
El método con derivadas por favor¡¡ =D
Comments
Primero se debe encontrar la función a maximizar. Con un poco de geometría analítica podemos calcular la medida de la base y la altura del triángulo en forma algebraica, y de esta forma encontrar la función asociada al área.
Ayudémonos del siguiente gráfico: http://www.subirimagenes.cl/upload/images/IIM0.png
Sabemos que el área del triángulo es base*altura / 2
Según el dibujo:
base = 2x
altura = y
Entonces Area es:
2x*y / 2 = x*y
Luego la función que se debe maximizar es:
A(x) = x*y
Pero aún debemos expresar la variable "y" en términos, de x, lo cual se puede hacer aplicando Pitágoras:
y^2 + x^2 = 16
Despejando y:
y =√ (16 - x^2)
Entonces:
A(x) = x * √ (16 - x^2)
Calculemos la derivada de la función A(x):
A'(x) = x' * √ (16 - x^2) + x* (√ (16 - x^2))'
A'(x) = √ (16 - x^2) + x* (-x / √ (16 - x^2))
A'(x) = √ (16 - x^2) - x^2 / √ (16 - x^2)
A'(x) = (16 - x^2 - x^2) / √ (16 - x^2))
Igualando a 0 :
(16 - x^2 - x^2) / √ (16 - x^2)) = 0
16 - x^2 - x^2 = 0
-2x^2 +16 = 0
2x^2 - 16 = 0
2x^2 = 16
x^2 = 8
Aplicando raíz cuadrada finalmente se tiene:
x = 2√2
Listo ya sabemos que x debe valer 2√2 para que la función se haga máxima, y si vemos el gráfico nuevamente, la base mide 2x, por lo tanto esto es 4√2.
Conclusión: Para que el área se maximice en un triángulo isósceles con vértice en el centro de un semicírculo de radio 4, la base debe medir 4√2.
Primero hay que definir la funcion del semicirculo de radio 4:
y=â(16-x²)
Ahora tenemos que el area esta dada por:
A=bh/2
En un triangulo isoceles el vertice pasa por la mitad de la base, y la mitad de la base estara dada por x, por lo tanto la base es 2x y la altura es y, osea la funcion del semicirculo, sustituyendo esto queda:
A=2xâ(16-x²)/2
A=xâ(16-x²)
Cuando el Area sea maxima, la derivada del area sera 0, entonces derivamos:
A'=xd(â(16-x²))/dx + â(16-x²) dx/dx
Sustituimos la derivada por 0 y derivamos el resto:
0=-x²/â(16-x²) +â(16-x²)
Sumamos:
0=(16-x²-x²)/â(16-x²)
Pasamos el â(16-x²) multiplicando por 0 y se elimina:
0=16-2x²
2x²=16
x²=8
x=â8
Ahora que conocemos x, y sabiendo que la base es 2x, sustituimos:
b=2x
b=2â8
b=2*â(4*2)
b=2*â4*â2
b=2*2â2
b=4â2
Saludos!
jaja tampoco es para tanto, pongamoslo simple; La raÃz cuadrada de 2, o simplemente raÃz de 2 se define como el único número real positivo tal que, multiplicado por sà mismo, es igual a 2. La notación tradicional, utilizando el sÃmbolo de radicación es , utilizando la notación de potencias : 21/2 . La raÃz cuadrada de 2 es un número irracional (más aún, algebraico ), su valor numérico es aproximadamente 1.4, y truncado en 65 dÃgitos decimales es: [1]
1,41421356237309504880168872420969807856967187537694807317667973799...