Na zewnątrz trójkąta prostokątnego
, na przyprostokątnych
i
jako na średnicach, zbudowano półokręgi
i
, odpowiednio. Prosta
przechodząca przez
punkt
przecina łuki
i
w punktach
i
.
Znaleźć położenie tej prostej, dla którego obwód czworokąta
jest maksymalny.
Rozwiązanie
Z nierówności między średnią arytmetyczną i kwadratową mamy
Obwód czworokąta jest maksymalny, gdy maksymalna jest suma
Powyżej zachodzi równość wtedy i tylko wtedy, gdy
i
czyli wtedy i tylko wtedy, gdy prosta
tworzy z półprostą
kąt