Question Number 66211 by mr W last updated on 10/Aug/19
Commented by mr W last updated on 10/Aug/19
$${Find}\:{the}\:{maximum}\:{area}\:{of}\:{a}\:{right} \\ $$$${triangle}\:{inscribed}\:{in}\:{an}\:{ellipse}. \\ $$
Commented by MJS last updated on 10/Aug/19
$$\mathrm{I}\:\mathrm{have}\:\mathrm{got}\:\mathrm{no}\:\mathrm{time}\:\mathrm{right}\:\mathrm{now},\:\mathrm{but}\:\mathrm{the}\:\mathrm{centroid} \\ $$$$\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{triangle}\:\mathrm{must}\:\mathrm{be}\:\mathrm{the}\:\mathrm{center}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the} \\ $$$$\mathrm{ellipse}. \\ $$$$\mathrm{I}\:\mathrm{once}\:\mathrm{posted}\:\mathrm{the}\:\mathrm{equations}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{ellipse} \\ $$$$\mathrm{with}\:\mathrm{minimal}\:\mathrm{area}\:\mathrm{surrounding}\:\mathrm{any}\:\mathrm{triangle} \\ $$$$\mathrm{it}\:\mathrm{should}\:\mathrm{be}\:\mathrm{possible}\:\mathrm{to}\:\mathrm{reverse}\:\mathrm{this}\:\mathrm{system} \\ $$$$\mathrm{to}\:\mathrm{find}\:\mathrm{the}\:\mathrm{family}\:\mathrm{of}\:\mathrm{triangles}\:\mathrm{with}\:\mathrm{maximal} \\ $$$$\mathrm{area}\:\mathrm{inscribed}\:\mathrm{in}\:\mathrm{any}\:\mathrm{ellipse}\:\left(=\mathrm{all}\:\mathrm{triangles}\right. \\ $$$$\mathrm{with}\:\mathrm{vertices}\:\mathrm{on}\:\mathrm{the}\:\mathrm{ellipse}\:\mathrm{and}\:\mathrm{centroid}\:\mathrm{in} \\ $$$$\left.\mathrm{the}\:\mathrm{center}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{ellipse}\right)\:\mathrm{and}\:\mathrm{to}\:\mathrm{find}\:\mathrm{the} \\ $$$$\mathrm{right}\:\mathrm{angled}\:\mathrm{one}\left(\mathrm{s}\right)\:\mathrm{out}\:\mathrm{of}\:\mathrm{this}\:\mathrm{family} \\ $$
Commented by mr W last updated on 11/Aug/19
$${thank}\:{you}\:{sir}! \\ $$$${can}\:{we}\:{say}\:{that}\:{the}\:{maximum}\:{triangle} \\ $$$${is}\:{always}\:{isosceles}\:{with}\:{C}\:{on}\:{the} \\ $$$${major}\:{or}\:{minor}\:{axis}? \\ $$
Commented by MJS last updated on 11/Aug/19
$$\mathrm{draw}\:\mathrm{a}\:\mathrm{circle}\:\mathrm{with}\:\mathrm{radius}\:{a} \\ $$$$\mathrm{inscribe}\:\mathrm{an}\:\mathrm{equilateral}\:\mathrm{triangle}\:\mathrm{with}\:{C}=\begin{pmatrix}{\mathrm{0}}\\{{a}}\end{pmatrix} \\ $$$$\mathrm{rotate}\:\mathrm{it}\:\mathrm{by}\:\mathrm{any}\:\mathrm{angle}\:\theta \\ $$$$\mathrm{transform}\:\mathrm{the}\:\mathrm{whole}\:\mathrm{thing}:\:{P}=\begin{pmatrix}{{x}}\\{{y}}\end{pmatrix}\:\rightarrow\:{P}'=\begin{pmatrix}{{x}}\\{\frac{{by}}{{a}}}\end{pmatrix} \\ $$$$\mathrm{all}\:\mathrm{possible}\:\mathrm{triangles}\:\mathrm{have}\:\mathrm{the}\:\mathrm{same}\:\mathrm{area} \\ $$$$\mathrm{which}\:\mathrm{is}\:\mathrm{the}\:\mathrm{max}.\:\mathrm{area}\:\mathrm{of}\:\mathrm{triangles}\:\mathrm{inscribed} \\ $$$$\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{ellipse}\:\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{a}^{\mathrm{2}} }+\frac{{y}^{\mathrm{2}} }{{b}^{\mathrm{2}} }=\mathrm{1} \\ $$
Answered by MJS last updated on 11/Aug/19
Commented by mr W last updated on 12/Aug/19
$${thanks}\:{again}\:{sir}! \\ $$