Задание 19 ЕГЭ, математика (профиль): Числа и их свойства

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 19Числа и их свойства

Про три различных натуральных числа известно, что они являются длинами сторон некоторого тупоугольного треугольника.

а)  Могло ли отношение большего из этих чисел к меньшему из них быть равно  дробь: числитель: 13, знаменатель: 7 конец дроби ?

б)  Могло ли отношение большего из этих чисел к меньшему из них быть равно  дробь: числитель: 8, знаменатель: 7 конец дроби ?

в)  Какое наименьшее значение может принимать отношение большего из этих чисел к меньшему из них, если известно, что среднее по величине из этих чисел равно 25?

В подтеме 215 задач
Разбор
Главная идея: Тупоугольность треугольника равносильна тому, что квадрат большей стороны превышает сумму квадратов двух других; минимизацию отношения сторон удобно свести к одновременному сдвигу обеих переменных на 1, что монотонно уменьшает дробь.

Треугольник со сторонами a≤b≤ca\le b\le c тупоугольный тогда и только тогда, когда c2>a2+b2c^2>a^2+b^2 (косинус угла против большей стороны отрицателен).

а) Возьмём стороны 7, 8, 13. Проверяем неравенство треугольника: 13<7+813<7+8 — выполняется. Проверяем тупоугольность: 132=169>72+82=49+64=11313^2=169>7^2+8^2=49+64=113. Значит такой треугольник существует, и отношение 137\dfrac{13}{7} достижимо. Ответ: да.

б) Пусть большая сторона 8x8x, меньшая 7x7x. Средняя сторона bb лежит между ними, значит b≥7xb\ge 7x. Тогда b2+(7x)2≥(7x)2+(7x)2=98x2>64x2=(8x)2b^2+ (7x)^2\ge (7x)^2+(7x)^2=98x^2>64x^2=(8x)^2. Получаем b2+(7x)2>(8x)2b^2+(7x)^2>(8x)^2, то есть условие тупоугольности не выполняется ни при каком bb. Значит отношение 8/78/7 невозможно. Ответ: нет.

в) Пусть меньшая сторона aa, большая cc, средняя =25=25. Нужно: c<25+ac<25+a (неравенство треугольника) и c2>625+a2c^2>625+a^2 (тупоугольность), минимизировать c/ac/a.

Если увеличить aa и cc на 1, оба неравенства сохраняются (слева и справа добавляются близкие приросты), а отношение ca=1+c−aa\dfrac{c}{a}=1+\dfrac{c-a}{a} уменьшается, так как знаменатель растёт. Значит выгодно увеличивать aa до максимума — до a=24a=24 (иначе a≥25a\ge25 нарушит порядок сторон).

При a=24a=24 ищем наименьшее целое cc с c2>625+576=1201c^2>625+576=1201: 342=1156<120134^2=1156<1201, 352=1225>120135^2=1225>1201. Значит c=35c=35.

Проверка: 35<25+24=4935<25+24=49 — верно. Итог: ca=3524\dfrac{c}{a}=\dfrac{35}{24}.

Типичные ошибки

  • Забывают проверить неравенство треугольника вместе с условием тупоугольности
  • Путают, против какой стороны лежит тупой угол, и берут неверное неравенство для квадратов
  • При минимизации отношения не пытаются увеличить меньшую сторону, ограничиваясь лишь уменьшением большей
Непонятно?

Похожие задачи