De figuur met een punt P(x,y) op een kwart cirkel
met straal 2, spreekt voor zichzelf.
Het punt P( x, y ) op de kwart cirkelboog zal de oppervlakte van de blauwe driehoek maximaliseren als de verhouding y : x gelijk is aan
A.
B. 1
C. 2
D. 3
E. 4
[ 5-8438 - op net sinds 22.5.2019-(E)-19.12.2023 ]
De drie hoekpunten van gebied hebben als coördinaat ( 0, 1 ), ( x, y ) en ( 2, 0 ).
De vergelijking van de cirkel is x² + y² = 4.
De dubbele oppervlakte van een driehoek met hoekpunten (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3)
wordt gegeven door de determinant
\(\small\left|\begin{matrix}x_1&y_1&1\\x_2&y_2&1\\x_3&y_3&1\\\end{matrix}\right|\) ( Geen absolute waarde nodig als de punten (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3) in tegenwijzerszin liggen ! )
Hier is die dubbele oppervlakte dus gelijk aan \(\small\left|\begin{matrix}0&1&1\\x&y&1\\2&0&1\\\end{matrix}\right|=2-2y-x=2-2\sqrt{4-x^2}-x
\)
Om deze oppervlakte te maximaliseren bereken we de afgeleide :
\(D\left(2-2\sqrt{4-x^2}-x\right)=0-2.\frac{-2x}{2\sqrt{4-x^2}}-1=\frac{2x}{\sqrt{4-x^2}}-1=\frac{2x}{y}-1\)
Deze afgeleide is gelijk aan nul als \(\frac{2x}{y}-1=0\;\;\Leftrightarrow\;\;\frac{2x}{y}=1\;\;\Leftrightarrow\;\;\frac{y}{x}=2\)
De opgave indachtig en het feit dat de oppervlakte 0 wordt als P in ( 2, 0 ) komt te liggen
mogen we ervan uitgaan dat het hier om een maximum gaat en niet een minimum.