У трикутник ABC вписано прямокутник так,що дві його вершини лежать на стороні AC,а дві інші на сторонах AB і BC. Знайдіть найбільше значення площі такого прямокутника, якщо AC=12 см, BD=10 см, де BD - висота трикутника ABC

Пусть вершинами прямоугольный трапеции являются точки A,B,C,D; где AB и CD - боковые стороны, BC и AD - основания; боковая сторона AB и основание AD образуют прямой угол. Пусть M, N, P, K - точки касания окружности и сторон трапеции AB, BC, CD, AD соответственно, тогда, проставив радует, получим, что OK = AK = AM = MB = BN = ON = 20 см, NC = CP = 8 см, PD = KD = 50 см; отсюда получается, что AB = AM + MB = 20 см + 20 см = 40 см; BC = BN + NC = 20 см + 8 см = 28 см; CD = CP + PD = 8 см + 50 см = 58 см; AD = AK + KD = 20 см + 50 см = 70 см; Периметр равен AB + BC + CD + AD = 196 см

Первый путь решения:

это уравнение в полных дифференциалах.

Потому что

dP/dy=dQ/dx.

где

Р=(2x-y+1)

Q=(2y-x-1)

Надо найти такую функцию U(x;y), что

dU/dx=P

dU/dy=Q.

Тогда решение будет U=C.

С одной стороны

dU/dx=2x-y+1

U= x^2-xy+x +C1(y)

С другой стороны

dU/dy=2y-x-1

U=y^2-xy-y+C2(x)

x^2-xy+x +C1(y)=y^2-xy-y+C2(x)

x^2+x +C1(y)=y^2-y+C2(x)

C1(y)=y^2-y

U= x^2-xy+x +C1(y)= x^2-xy+x +y^2-y=C

Второй путь решения.

Это уравнение, сводящееся к однородному.

(2x-y+1)dx+(2y-x-1)dy=0

сгруппируем так:

(2(x+1/3) - (y-1/3))dx+(2(y-1/3)- (x+1/3))dy=0

замена

a=x+1/3; da=dx

b=y-1/3; db=dy

(2a-b)da+ (2b-a)db=0- однородное

вводим новую функцию

b/a=u

b=ua

db=uda+adu

(2a- ua)da+ (2ua-a)(uda+adu)=0

(2- u)da+ (2u- 1)(uda+adu)=0

(2+ 2u^2- 2u)da+ (2u-1)adu=0

разделяем переменные

∫da/a= 1/2*∫(1-2u)du/( u^2- u+1)

заметим, что (1-2u)du= -d(u^2- u+1)

ln(C*|a|)=-1/2 *ln(C|(u^2- u+1|)

откуда

a=C/√(u^2- u+1)

a*√((b/a)^2- b/a+1)=C

√((b^2- b*a+a^2)=C

(y-1/3)^2- (y-1/3)(x+1/3)+(x+1/3)^2=C^2

Пошаговое объяснение: