I due lati di un triangolo hanno una lunghezza di 6 me 7 m e l'angolo tra di essi aumenta ad una velocità di 0,07 rad / s. Come trovi la velocità con cui l'area del triangolo aumenta quando l'angolo tra i lati di lunghezza fissa è pi / 3?

I due lati di un triangolo hanno una lunghezza di 6 me 7 m e l'angolo tra di essi aumenta ad una velocità di 0,07 rad / s. Come trovi la velocità con cui l'area del triangolo aumenta quando l'angolo tra i lati di lunghezza fissa è pi / 3?
Anonim

I passaggi complessivi sono:

  1. Disegna un triangolo coerente con le informazioni fornite, etichettando le informazioni pertinenti
  2. Determina quali formule hanno senso nella situazione (Area dell'intero triangolo basato su due lati di lunghezza fissa e relazioni trigonometriche dei triangoli rettangoli per l'altezza variabile)
  3. Riferisci eventuali variabili sconosciute (altezza) alla variabile # (Theta) # che corrisponde alla sola tariffa indicata # ((d theta) / (dt)) #
  4. Esegui alcune sostituzioni in una formula "principale" (la formula dell'area) in modo che tu possa anticipare l'utilizzo della velocità specificata
  5. Differenzia e usa la tariffa indicata per trovare la tariffa che stai cercando # ((DA) / (dt)) #

Annotiamo le informazioni fornite formalmente:

# (d theta) / (dt) = "0,07 rad / s" #

Quindi hai due lati di lunghezza fissa e un angolo tra di loro. La terza lunghezza è un valore variabile, ma è tecnicamente una lunghezza irrilevante. Quello che vogliamo è # (DA) / (dt) #. Non c'è alcuna indicazione che questo è un triangolo rettangolo, tuttavia, iniziamo assumendo che non è al momento.

Un triangolo teoricamente coerente è:

Tieni presente che questo non è proporzionalmente rappresentativo del vero triangolo. L'area di questo può essere trovata più facilmente con:

#A = (B * h) / 2 #

dove la nostra base è, naturalmente #6#. Cosa è # H #, anche se? Se disegniamo una linea di divisione verticalmente dall'apice fino alla base, automaticamente abbiamo un triangolo rettangolo sul lato sinistro del triangolo generale, senza riguardo della lunghezza del lato #X#:

Ora noi fare avere un triangolo rettangolo. Si noti, tuttavia, che la nostra formula di area ha # H # ma no # # Thetae noi sappiamo solo # (d theta) / (dt) #. Quindi, dobbiamo rappresentare # H # in termini di un angolo. Sapendo che l'unico lato conosciuto nel triangolo a sinistra è il #7#lato allungato:

#sintheta = h / 7 #

# 7sintheta = h #

Finora abbiamo:

# (d theta) / (dt) = "0,07 rad / s" # (1)

#A = (Bh) / 2 # (2)

# 7sintheta = colore (verde) (h) # (3)

Quindi, possiamo collegare (3) in (2), differenziare (2) e implicitamente acquisiscono # (d theta) / (dt) #e spina (1) in (2) risolvere per # (DA) / (dt) #, il nostro obbiettivo:

#A = (6 * colore (verde) (7sintheta)) / 2 = 21sintheta #

#color (blue) ((dA) / (dt)) = 21costheta ((d theta) / (dt)) #

# = 21costheta ("0,07 rad / s") #

Finalmente, a #theta = pi / 3 #, noi abbiamo #cos (pi / 3) = 1/2 # e:

# = 10.5 (0.07) = colore (blu) ("0.735 u" ^ 2 "/ s") #

(nota che #6*7# significa che le unità diventano # "u" * "u" = "u" ^ 2 #, e #2# non è una lunghezza laterale quindi non ha unità. Anche, # "RAD" # di solito è considerato lasciato fuori, cioè # "rad / s" => "1 / s" #)