Feladat: F.1943 Korcsoport: 18- Nehézségi fok: -
Füzet: 1975/február, 63 - 64. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Függvény határértéke, Egyenesek egyenlete, Hiperbola egyenlete, Terület, felszín, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1974/szeptember: F.1943

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Írjuk fel a P(a;1a) ponton átmenő érintő egyenletét. Az 1x függvény deriváltja -1x2, így P(a,1a)-ban az érintő iránytangense -1a2. Az érintő egyenlete tehát y=-1a2x+2a. Eszerint az érintő a tengelyeket a (2a;0), illetve a (0,2a) pontban metszi. Ebből t(a)=122a2a=2. (Ez az eredmény a geometriából is jól ismert.)
A fenti számolás mutatja, hogy a P érintési pont felezi a (0, 0), (2a,0), (0,2a) derékszögű háromszög átfogóját. A P-ben emelt merőleges ehhez hasonló háromszöget vág le, és a hasonlóság aránya 2a:(2a,0)P¯. Ezen arány négyzete épp a területekre felírt t(a)/T(a) arány, így a Pitagorasz‐tétel szerint

t(a)/T(a)=(2a12(2a)2+(2a)2)2=41+1a4.
Így t(a)T(a) szigorúan monoton növekedő függvénye a-nak, amely a=1 mellett az [1, +] félegyenesen a minimális 2 értéket veszi fel és maximuma nincs (bár felülről korlátos), +-ben 4 a határértéke.