Дві сторони трикутника мають довжину 6 м і 7 м, а кут між ними збільшується зі швидкістю 0,07 рад / с. Як ви знаходите швидкість, з якою площа трикутника зростає, коли кут між сторонами фіксованої довжини pi / 3?

Дві сторони трикутника мають довжину 6 м і 7 м, а кут між ними збільшується зі швидкістю 0,07 рад / с. Як ви знаходите швидкість, з якою площа трикутника зростає, коли кут між сторонами фіксованої довжини pi / 3?
Anonim

Загальні кроки:

  1. Намалюйте трикутник, що відповідає даній інформації, маркуючи відповідну інформацію
  2. Визначте, які формули мають сенс у ситуації (Площа цілого трикутника, що базується на двох сторонах фіксованої довжини, і відносини трикутників правих трикутників для змінної висоти)
  3. Пов'язуйте будь-які невідомі змінні (висоту) до змінної # (тета) # що відповідає тільки даній швидкості # ((d theta) / (dt)) #
  4. Зробіть деякі заміни в "основну" формулу (формула області), щоб можна було передбачити використання даної швидкості
  5. Диференціювати і використовувати дану швидкість, щоб знайти ставку, на яку ви прагнете # ((dA) / (dt)) #

Давайте запишемо формально інформацію:

# (d theta) / (dt) = "0,07 рад / с" #

Тоді у вас є дві сторони з фіксованою довжиною і кут між ними. Третя довжина є змінною величиною, але це технічно нерелевантна довжина. Ми хочемо # (dA) / (dt) #. Однак немає жодних ознак того, що це правильний трикутник, але давайте почнемо з припущення, що це не в даний момент.

Теоретично відповідний трикутник:

Майте на увазі, що це не є пропорційно репрезентативним для справжнього трикутника. Найлегше знайти область з:

#A = (B * h) / 2 #

де наша база, звичайно #6#. Що # h #Хоч? Якщо ми намалюємо лінійку розділення по вертикалі від вершини вниз до бази, ми автоматично маємо правий трикутник на лівій стороні всього трикутника, незалежно довжини сторони # x #:

Тепер ми робити мають правильний трикутник. Зверніть увагу, однак, що наша формула має # h # але ні # theta #, і ми тільки знаємо # (d theta) / (dt) #. Отже, нам потрібно представляти # h # з точки зору кута. Знаючи, що єдина відома сторона на лівому правому трикутнику - це #7#сторона:

#sintheta = h / 7 #

# 7sintheta = h #

Поки що ми маємо:

# (d theta) / (dt) = "0,07 рад / с" # (1)

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

# 7sintheta = колір (зелений) (h) # (3)

Отже, ми можемо підключити (3) в (2), диференціювати (2) і неявно придбати # (d theta) / (dt) #і підключіть (1) в (2) вирішити для # (dA) / (dt) #, Наша мета:

#A = (6 * колір (зелений) (7sintheta)) / 2 = 21 дюйм #

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

# = 21costheta ("0.07 рад / с") #

Нарешті, на #theta = pi / 3 #, ми маємо #cos (pi / 3) = 1/2 # і:

# = 10.5 (0.07) = колір (синій) ("0.735 u" ^ 2 "/ s") #

(зверніть увагу на це #6*7# означає, що одиниці стають # "u" * "u" = "u" ^ 2 #, і #2# не є довжиною сторони, тому він не має одиниць. Також, # "rad" # зазвичай вважається виключеним, тобто. # "rad / s" => "1 / s" #)