周長相等的直角三角形,哪個角度的面積最大?

時間 2021-06-03 10:19:40

1樓:

給乙個不需要計算的初中幾何解法。

因為0°到45°的變化過程和45°到90°的變化過程是對稱的,所以只需考慮0°到45°的變化過程。

令點F和點C關於水平線對稱,令直角三角形BCE的周長=三角形ABC的周長=Z,延長CE交水平線於D,連線BF、DF、BD。顯然,等腰三角形ABC的周長<三角形BCD的周長,等腰三角形ABC的高>三角形BCE的高,等腰三角形ABC的面積>三角形BCE的面積。接下來只需考慮等腰三角形的面積變化情況。

令DF=EF=HG=IG=Z/4,令三角形ABC的周長=Z,HG、IG分別是AB、AC的平行線。顯然,三角形GHI的面積<三角形ABC的面積,HG在圓O上。隨著角ABC的增大,AB會變長,HG與AB的比值會減小,三角形GHI的面積與三角形ABC的面積的比值也會減小,說明三角形ABC的面積增長速度>三角形GHI的面積增長速度。

顯然,當角GHI=45°時,OF垂直於GH,三角形GHI的面積達到最大,此時三角形ABC的面積也達到最大。

所以等腰直角三角形的面積最大。

2樓:月下唱離歌

先上結論,等腰直角三角形的面積最大。

設三角形兩條直角邊為a、b,斜邊為c,周長為h。則有 與 。

解法一:聯立兩方程可解得 。則三角形面積為其影象如圖所示

是乙個以h為垂直漸近線的函式。 時,不在定義域內。

求導可得其導函式為

另 ,解得

此時 , ,所以是等腰直角三角形。

此時 解法二:

由均值不等式可得 與

可得 即

當且僅當 時取等號。故等腰直角三角形面積最大。

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