Nootje 18

Bereken de oppervlakte van een rechthoekige driehoek in functie van de bissectrice en zwaartelijn betrokken uit de rechte hoek.

Antwoord

 

  • Noem de oppervlakte A en de rechthoekszijden  van de rechthoekige driehoek a en b. Noteer met x de lengte van de bissectrice uit A en met y de lengte van de zwaartelijn uit A.
  • Dan is A de som van de oppervlaktes van ABE en AEC, dus A=\frac{1}{2}ax \sin 45^\circ+\frac{1}{2}bx \sin 45^\circ.
  • Hieruit volgt dat A=\frac{\sqrt{2}}{4}(a+b)x.
  • Kwadrateren geeft :  A^2=\frac{2}{16}(a^2+b^2+2ab).
  • Volgens Pythagoras is a^2+b^2= c^2, met c de schuine zijde. Maar de zwaartelijn getrokken naar de schuine zijde is gelijk aan de helft van die schuine zijde. Dus c=2y.
  • Verder is ab gelijk aan het dubbele van de oppervlakte van de driehoek, dus ab=2A.
  • Ingevuld : A^2=\frac{1}{8}(4y^2+4A).
  • Vereenvoudigd: A^2=\frac{1}{2}x^2y^2+\frac{1}{2}x^2A.
  • Hieruit kan je A oplossen:

        \[A=\frac{x^2+x\sqrt{x^2+8y^2}}{4}\]

 

Nootje 10

Wat is de som van de omgekeerden van de wortels van x^4+x^3+2x^2-3x+12=0?

Antwoord

  • Noem de wortels a,b,c en d. Ze berekenen lijkt te moeilijk.
  • We zoeken S=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}+\frac{1}{d}.
  • Uitrekenen geeft: S=\frac{bcd+acd+abd+abc}{abcd}
  • Nu weten we dat het product van de oplossingen van x^4+px^3+qx^2+rx+s=0 gelijk is aan s. Bijgevolg is abcd=12.
  • De som van alle producten van 3 wortels van x^4+px^3+qx^2+rx+s=0  is -r. Bijgevolg is bcd+acd+abd+abc=3.
  • De gevraagde som S=\frac{3}{12}=\frac{1}{4}.

Nootje 7

Zoek de maximale waarde van b in P(x)=ax^2+bx+c, als a,b en c reële getallen zijn en |P(x)|\leq 1 voor -1 \leq x\leq 1. Geef ook een veelterm die deze maximale waarde van b bereikt.

Antwoord

  • We weten dat b=\dfrac{1}{2}(P(1)-P(-1)).
  • Nu zijn zowel P(1) als P(-1) volgens het gegeven kleiner dan of gelijk aan 1, dus is b \leq \dfrac{1}{2}(1+1)=1.
  • De maximale waarde voor b is dus 1.
  • Neem P(x)=\dfrac{1}{2}(x+1)^2-1. Omdat 0\leq x+1\leq 2  is |P(x) | \leq 1. Bovendien is na uitwerking P(x)=\dfrac{1}{2}x^2+x-\dfrac{1}{2}, zodat b=1.

Nootje 3

Link

Er liggen 50 jetons op een rij. Op elke jeton staat een natuurlijk getal en de som van al die getallen is oneven. Joeke en Nienke nemen om beurten een jeton weg die aan één van de uiteinden van de rij ligt. Joeke mag beginnen. We tellen de getallen van de genomen jetons bij elkaar op. Bewijs dat Joeke  een strategie kan bedenken waarbij zij, in het totaal, de grootste som heeft.

Antwoord

  • We kleuren de jetons, alternatief, van links naar rechts, blauw of zwart.
  • Joeke neemt een jeton. Wanneer ze terug aan de beurt is, zal er zeker een jeton beschikbaar zijn in dezelfde kleur die ze in het begin genomen heeft.
  • Dus kan ze er voor zorgen dat ze alle jetons van eenzelfde kleur neemt. Nienke heeft dan alle jetons van de andere kleur.
  • Nu kunnen ze nooit dezelfde som hebben want dan zou de som van alle jetons even zijn.
  • Dus ofwel neemt Joeke alle blauwe jetons ofwel alle zwarte.