¿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=√(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=2x√(16-x²)/2

    A=x√(16-x²)

    Cuando el Area sea maxima, la derivada del area sera 0, entonces derivamos:

    A'=xd(√(16-x²))/dx + √(16-x²) dx/dx

    Sustituimos la derivada por 0 y derivamos el resto:

    0=-x²/√(16-x²) +√(16-x²)

    Sumamos:

    0=(16-x²-x²)/√(16-x²)

    Pasamos el √(16-x²) multiplicando por 0 y se elimina:

    0=16-2x²

    2x²=16

    x²=8

    x=√8

    Ahora que conocemos x, y sabiendo que la base es 2x, sustituimos:

    b=2x

    b=2√8

    b=2*√(4*2)

    b=2*√4*√2

    b=2*2√2

    b=4√2

    Saludos!

  • jaja tampoco es para tanto, pongamoslo simple; La raíz cuadrada de 2, o simplemente raíz de 2 se define como el único número real positivo tal que, multiplicado por sí mismo, es igual a 2. La notación tradicional, utilizando el símbolo de radicación es , utilizando la notación de potencias : 21/2 . La raíz cuadrada de 2 es un número irracional (más aún, algebraico ), su valor numérico es aproximadamente 1.4, y truncado en 65 dígitos decimales es: [1]

    1,41421356237309504880168872420969807856967187537694807317667973799...

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