Тема . ДВИ в МГУ - задания по годам

Вступительные в МГУ 2010 и ранее

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела дви в мгу - задания по годам
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#113126

Какую максимальную площадь может иметь четырёхугольник, стороны которого последовательно равны 1− 7a,7− 6a,5− 3a  , 14a +5?  Найти все значения a,  при которых она достигается.

Источники: Вступительные в МГУ - 2001 (см. pk.cs.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Не очень понятно, как искать площадь четырёхугольника, про который мы практически ничего не знаем. Давайте попробуем разбить нашу фигуру на фигуры поменьше и попроще.

Подсказка 2

Проведём диагональ и получим два треугольника, у каждого из них мы знаем по две стороны. Обозначим углы между этими сторонами как α и β и посчитаем площадь. Как теперь можно оценить полученное выражение?

Подсказка 3

Верно, мы знаем, что синус не больше единицы! Запишем неравенство и найдём максимальное значение площади. А когда достигается такое значение?

Подсказка 4

Правильно, когда углы α и β прямые! Но тогда фигуры, которые мы получили — это два прямоугольных треугольника с общей гипотенузой. Запишите для них теорему Пифагора и приравняйте гипотенузы, чтобы найти а. Не забудьте проверить, что при найденных значениях все стороны исходного четырёхугольника положительны.

Показать ответ и решение

PIC

Пусть S  — площадь данного четырёхугольника, α  — угол между соседними сторонами, равными 1− 7a  и 7− 6a,  а β  — угол между соседними сторонами, равными 5− 3a  и 14a +5.  Тогда

S = 1⋅(1− 7a)⋅(7− 6a)sinα + 1⋅(5 − 3a)⋅(14a+ 5)sinβ ≤ (1− 7a)⋅(7− 6a)+ (5− 3a)⋅(14a+-5)=
   2                    2                          2              2

= 7−-49a− 6a+-42a2+ 70a-− 42a2+25−-15a= 32= 16
         2                2           2

Оценка достигается при sin α= sinβ = 1,  ведь иначе знак неравенства изменится на строгий и S < 16.  Итак, максимальную площадь имеет четырёхугольник, составленный при a= 0  из двух прямоугольных треугольников с катетами 1− 7a,  7− 6a  и 5− 3a,14a+ 5  с общей гипотенузой, поэтому

      2       2        2        2
(1− 7a) +(7− 6a)= (5− 3a) + (14a+ 5)

                  2    2                    2     2
1+ 49 − 14a− 84a+ 49a +36a = 25+25− 30a+140a+ 9a + 196a

0 =208a+ 120a2

8a(26+15a)= 0

Если 26+15a= 0,  то одна из сторон четырёхугольника окажется отрицательной

14a +5= 15a− a+5 =− 26 + 2615-+5 =− 21 + 2165 <0

Этого быть не может.

При a= 0  действительно, поскольку 12+ 72 = 52+52,  условию задачи удовлетворяет четырёхугольник, составленный из двух прямоугольных треугольников с катетами 1, 7 и 5, 5 с общей гипотенузой, равной  --
√50.

PIC

Ответ:

16 при a= 0

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!