Determina fra tutti i triangoli rettangoli di area 6 cm², il perimetro di quello con ipotenusa minima. Specifica la funzione (obiettivo) che intendi minimizzare. Calcola il perimetro.
Determina fra tutti i triangoli rettangoli di area 6 cm², il perimetro di quello con ipotenusa minima. Specifica la funzione (obiettivo) che intendi minimizzare. Calcola il perimetro.
Per il teorema di Pitagora deve essere:
z = √(x^2 + y^2) = ipotenusa
x,y cateti
Quindi hai:
z = √(x^2 + y^2) da minimizzare con il vincolo:
1/2·x·y = 6---> y = 12/x
Quindi procedi per sostituzione:
z = √(x^2 + (12/x)^2)---> z = √(x^4 + 144)/x
Poni z'(x)=0
(x^4 - 144)/(x^2·√(x^4 + 144)) = 0
x^4 - 144 = 0----> x = 2·√3 cm
y = 12/(2·√3)---> y = 2·√3 cm
quindi triangolo rettangolo isoscele.
Chiamiamo i cateti x ; y;
Area = y * x / 2 = 6 cm^2;
y * x = 6 * 2;
y = 12 / x; (iperbole),
vogliamo l'ipotenusa minima:
y^2 + x^2 = ipotenusa^2; teorema di Pitagora;
(12/x)^2 + x^2 = minimo;
f(x) = (144/x^2) + x^2 ;
per avere il minimo poniamo la derivata di f(x) = 0;
f(x) = 144 * x^-2 + x^2;
f'(x) = 144 * (-2) x^(-3) + 2x = - 288/ x^3 + 2x;
- 288/ x^3 + 2x = 0; moltiplichiamo per x^3
- 288 + 2x^4 = 0; dividiamo per 2;
x^4 = 144;
x^2 = 12;
x = radice(4 * 3); prendiamo la soluzione positiva; siamo in geometria.
x = 2 * radice(3);
y = 12/x = 12 / ( 2 * radice3) = 6 * radice(3) / 3;
y = 2 radice(3);
i due cateti sono congruenti; il triangolo è metà quadrato, l'ipotenusa minima è la diagonale del quadrato che ha per lato = 2 radice(3);
diagonale quadrato = lato * radice(2);
ipotenusa minima = [2 * radice(3)] * radice(2) = 2 * radice(6);
Perimetro = 2 radice(3) + 2 radice(3) + 2 radice(6);
Perimetro = 4 radice(3) + 2 radice(6) = 2 * [2 radice(3) + radice(6)].
Ciao @oppenheimer
m*n = 2A = 12
ipotenusa i minima:
m^2 + n^2 = i^2
m^2+(12/m)^2 deve essere minimo
f(m) = (144/m^2) + m^2
f'(m) = 0
f'(m) = - 288/m^3 + 2m
- 288/m^3 + 2m = 0
288 = 2m^4
m^4 = 144
m^2 = 12
m = √(4*3)...si porta 4 fuori radice
m = 2√3
n = 12/m = 12/(2√3) = 6*√3 /3 = 2√3 = m
i = √m^2+n^2
i = √12+12 = √24 = 2√6
perimetro 2p = m+n+i = 4√3+2√6 = 2(2√3+√6)
...il che implica, come più volte ricordato, come sia il quadrato ad essere il quadrilatero di minor perimetro a pari area .