Упр.972 ГДЗ Алимов 10-11 класс (Алгебра)
- Из всех прямоугольных треугольников, у которых сумма одного катета и гипотенузы равна $$l$$, найти треугольник с наибольшей площадью.
Пусть $$a$$ и $$b$$ — катеты, $$c$$ — гипотенуза прямоугольного треугольника. По условию
$$a+c=l,$$
значит
$$c=l-a.$$
Тогда по теореме Пифагора
$$b=\sqrt{c^2-a^2}=\sqrt{(l-a)^2-a^2}=\sqrt{l^2-2la}.$$
Площадь треугольника как функция от $$a$$ равна
$$S(a)=\frac12 ab=\frac12 a\sqrt{l^2-2la}.$$
Найдём максимум этой функции:
$$S'(a)=\frac12\sqrt{l^2-2la}+\frac12 a\cdot\frac{-2l}{2\sqrt{l^2-2la}}$$
$$S'(a)=\frac{l^2-2la-la}{2\sqrt{l^2-2la}}=\frac{l^2-3la}{2\sqrt{l^2-2la}}.$$
Приравниваем производную к нулю:
$$l^2-3la=0,$$
откуда
$$a=\frac l3.$$
Это точка максимума, так как при $$a<\frac l3$$ производная положительна, а при $$a>\frac l3$$ — отрицательна.
Тогда
$$c=l-a=l-\frac l3=\frac{2l}{3},$$
$$b=\sqrt{c^2-a^2}=\sqrt{\left(\frac{2l}{3}\right)^2-\left(\frac l3\right)^2}=\sqrt{\frac{4l^2-l^2}{9}}=\frac{l}{\sqrt3}.$$
Следовательно, наибольшую площадь имеет прямоугольный треугольник с катетами $$\frac l3$$ и $$\frac{l}{\sqrt3}$$ и гипотенузой $$\frac{2l}{3}$$.
Ответ: катеты $$\frac l3$$ и $$\frac{l}{\sqrt3}$$, гипотенуза $$\frac{2l}{3}$$.








