Dues cantonades d'un triangle isòsceles es troben a (8, 1) i (1, 7). Si l'àrea del triangle és 15, quines són les longituds dels costats del triangle?

Dues cantonades d'un triangle isòsceles es troben a (8, 1) i (1, 7). Si l'àrea del triangle és 15, quines són les longituds dels costats del triangle?
Anonim

Resposta:

Dues possibilitats: (I) #sqrt (85), sqrt (2165/68), sqrt (2165/68) ~ = 9.220,5.643,5.643 # o (II) #sqrt (170-10sqrt (253)), sqrt (85), sqrt (85) ~ = 3.308,9.220,9.220 #

Explicació:

La longitud del costat donat és

# s = sqrt ((1-8) ^ 2 + (7-1) ^ 2) = sqrt (49 + 36) = sqrt (85) ~ = 9.220 #

De la fórmula de l'àrea del triangle:

# S = (b * h) / 2 # => # 15 = (sqrt (85) * h) / 2 # => # h = 30 / sqrt (85) ~ = 3.254 #

Com que la figura és un triangle isòsceles que podríem tenir Cas 1, on la base és el costat singular, il·lustrat per la figura (a) següent

O podríem tenir Cas 2, on la base és un dels costats iguals, il·lustrada per les Figs. (b) i (c) a continuació

Per a aquest problema, s'aplica el cas 1, ja que:

#tan (alpha / 2) = (a / 2) / h # => # h = (1/2) a / tan (alfa / 2) #

Però hi ha una condició perquè el cas 2 s’aplica:

#sin (beta) = h / b # => # h = bsin beta #

O # h = bsin gamma #

Des del més alt valor de #sin beta # o bé #sin gamma # és #1#, el valor més alt de # h #, al cas 2, ha de ser # b #.

En el problema actual h és més petit que el costat al qual és perpendicular, així que per a aquest problema a més del cas 1, també el cas 2 s'aplica.

Considerant la solució Cas 1 (Fig. (A)), # a = sqrt (85) #

# b ^ 2 = h ^ 2 + (a / 2) ^ 2 #

# b ^ 2 = (30 / sqrt (85)) ^ 2+ (sqrt (85) / 2) ^ 2 #

# b ^ 2 = 900/85 + 85/4 = 180/17 + 85/4 = (720 + 1445) / 68 = 2165/68 # => # b = sqrt (2165/68) ~ = 5.643 #

Considerant la solució Cas 2 (forma de la fig. (b)), # b = sqrt (85) #

# b ^ 2 = m ^ 2 + h ^ 2 #

# m ^ 2 = b ^ 2-h ^ 2 = (sqrt (85)) ^ 2- (30 / sqrt (85)) ^ 2 = 85-900 / 85 = 85-180 / 17 = (1445-180) / 17 # => # m = sqrt (1265/17) #

# m + n = b # => # n = b-m # => # n = sqrt (85) -sqrt (1265/17) #

# a ^ 2 = h ^ 2 + n ^ 2 = (30 / sqrt (85)) ^ 2+ (sqrt (85) -sqrt (1265/17)) ^ 2 #

# a ^ 2 = 900/85 + 85 + 1265 / 17-2sqrt ((85 * 1265) / 17) #

# a ^ 2 = 180/17 + 85 + 1265 / 17-2 * sqrt (5 * 1265) #

# a ^ 2 = 1445/17 + 85-2 * 5sqrt (253) #

# a ^ 2 = 85 + 85-10sqrt (253) #

# a = sqrt (170-10sqrt (253)) ~ = 3.308 #