UFPE, Cálculo 2, 2°EE, 2012.2, questão 5
Verifique que entre todos os triângulos, aquele cujo produto dos senos de seus ângulos internos é máximo, é o triângulo equilátero.
Lembrete: A soma dos ângulos internos de um triangulo é
Passo 1
Sejam os ângulos internos de um triângulo. A função que queremos maximizar é:
Sujeito a restrição:
Passo 2
Calculando os gradientes:
Passo 3
Utilizando o método dos multiplicadores de Lagrange:
O sistema de equações fica:
Passo 4
Eliminando o parâmetro , vamos ter:
Ajeitando essas equações, temos:
Colocando alguns termos em evidência:
Usando a propriedade , temos:
Como , segue que . Logo, do sistema de equações:
Da primeira equação, a única possibilidade é:
Pois . Fazendo o mesmo para as outras duas equações:
Então temos:
Como , temos:
E o triângulo cujos ângulos internos valem é o triângulo equilátero.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)