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[Risolto] Aiuto problema trigonometria

  

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Data una semicirconferenza di diametro $A B$ e raggio $r$, conduci da $A$ la tangente $t$ alla semicirconferenza. Considera poi un punto $P$ sulla semicirconferenza, diverso da $A$ e da $B$, e traccia la tangente in $P$ alla semicirconferenza stessa, indicando con $Q$ il suo punto di intersezione con la retta $t$. Indicata con $x$ la misura di $P \widehat{A} B$, determina $x$ in modo che la somma tra il doppio dell'area del triangolo $A P B$ e l'area del triangolo $A P Q$ sia $\frac{5}{4}$ dell'area del quadrato costruito su $A P$.

Autore

@giuseppeandreozzi

Hai per caso il risultato finale?

Ciao @LucianoP la soluzione dovrebbe essere la seguente: Si giunge all'equazione $4 \sin ^{2} x \cos x+\cos ^{3} x=5 \cos ^{2} x \sin x$ che, nell'ipotesi $0<x<\frac{\pi}{2}$ imposta dal problema,
equivale a $4 \sin ^{2} x+\cos ^{2} x=5 \sin x \cos x ;$ il problema ha due soluzioni: $x=\frac{\pi}{4} \vee x=\arctan \frac{1}{4}$

1 Risposta



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@giuseppeandreozzi

Di nuovo. Chiamo α anziché x l'angolo interessato. Pongo r=1. Quindi scrivo una semicirconferenza tramite la funzione: y = √(1 - x^2).

Per il 1° teorema di Euclide si ha:

AP^2=2*AP*COS(α) (ove 2 è la misura del diametro AB)

Quindi 5/4*AP^2=5/2*AP*COS(α)

L'area del triangolo APB vale:

S(APB)=1/2*2*AP*SIN(α)=AP*SIN(α)

Quindi: 2S(APB)=2*AP*SIN(α)

Il triangolo APQ ha area:

S(APQ)=[AP*1/2*AP*tan(90°-α)]*1/2=1/4*AP^2*COT(α)=

=1/4·2·AP·COS(α)·COT(α) = AP·COS(α)^2/(2·SIN(α))

Quindi si tratta di risolvere l'equazione trigonometrica:

2·SIN(α) + COS(α)^2/(2·SIN(α)) = 5/2·COS(α) (semplificato per AP)

Continuo più tardi.

Riprendo:

4·SIN(α)^2 + COS(α)^2 = 5·SIN(α)·COS(α)

Che risolvo ponendo:

{X = COS(α)

{Y = SIN(α)

Quindi attraverso un sistema:

{4·Y^2 + X^2 = 5·Y·X

{X^2 + Y^2 = 1

Sistema di 4° grado le cui soluzioni sono:

X = √2/2 ∧ Y = √2/2 ; X= - √2/2 ∧ Y = - √2/2;

X = 4·√17/17 ∧ Y = √17/17; X = - 4·√17/17 ∧ Y = - √17/17

Considero solo quelle positive, per cui:

{COS(α) = √2/2

{SIN(α) = √2/2

quindi: α = pi/4

{COS(α) = 4·√17/17

{SIN(α) = √17/17

quindi: α = ATAN(1/4)

[α = 0.2449786631 in radianti]

image

N.B. Gli angoli riportati in figura mi sono serviti solo per ragionare

 

 

 

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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