profile
Опубликовано 6 лет назад по предмету Математика от Rada45

в эллипсе  frac{x^2}{a^2}+ frac{y^2}{b^2}=1   вписать прямоугольник со сторонами,параллельными осям эллипса,площадь которого наибольшая.

помогите пожалуйста

  1. Ответ
    Ответ дан Матов
      frac{x^2}{a^2}+frac{y^2}{b^2}=1 ,  пусть (x';y')   координаты вершины A , прямоугольника ABCD.
      Если прямоугольник вписан в эллипс , то выполняется  условие 
     frac{x'^2}{a^2}+frac{y'^2}{b^2}=1\
x'^2b^2+a^2y'^2=a^2b^2\
y'^2=frac{a^2b^2-x'^2b^2}{a^2}\
      Тогда площадь прямоугольника равна  S=2x'*2y'=4x'y'
 это не производные     . 
     x'=x\
y'=y\\
S=4xy\
 y^2=frac{a^2b^2-x^2b^2}{a^2}\\
 S=4*sqrt{frac{a^2b^2-x^2b^2}{a^2}}*x
     Теперь рассмотрим данную функцию очевидно что a>b>y>x>0  .
       Найдем производную 
            S'=4*sqrt{frac{a^2b^2-x^2b^2}{a^2}}*x \
 S'=frac{ (8x^2-4a^2) *    sqrt{a^2b^2-b^2x^2} }{ax^2-a^3}\
  S'=0\
 8x^2=4a^2\
   x= frac{a}{sqrt{2}}\
  a^2b^2 geq b^2x^2\
 a^2 geq x^2 \
  a neq x\
     То есть  одна сторона прямоугольника равна 2*frac{a}{sqrt{2}}=sqrt{2}*a\
 
     тогда другая sqrt{2}b .
     То есть самая наибольшая площадь которую можно вписать в данный эллипс равен 
     S=2ab
     
Самые новые вопросы