In un trapezio gli angoli acuti misurano 30° e 60°. Sapendo che la base minore è il doppio dell'altezza e che il perimetro è di (12 + 12xradice3) cm, determina la lunghezza dei lati obliqui e dell'altezza.
In un trapezio gli angoli acuti misurano 30° e 60°. Sapendo che la base minore è il doppio dell'altezza e che il perimetro è di (12 + 12xradice3) cm, determina la lunghezza dei lati obliqui e dell'altezza.
Sia $ABCD$ il trapezio, con $AB$ e $CD$ come basi e $AD$ e $BC$ i lati obliqui. Consideriamo la proiezione dei lati obliqui sulle basi sfruttando le proprietà trigonometriche dei triangoli rettangoli, tracciando le altezze $AP$ e $BQ\,$. Allora
\[PD = h\cot{(30°)} = h\sqrt{3} \qquad QC = h\cot{(60°)} = \frac{h}{\sqrt{3}}\,.\]
La lunghezza della base maggiore allora risulta
\[B = b + PD + QC = 2h + h\sqrt{3} + \frac{h}{\sqrt{3}} = 2h + \frac{4h\sqrt{3}}{3}\,.\]
Imponendo la condizione sul perimetro
\[B + b + 2l = 12 + 12\sqrt{3} \implies 2h + 2h + \frac{4h\sqrt{3}}{3} + 2l = 12 + 12\sqrt{3} \implies\]
\[4h\left(\frac{3 + \sqrt{3}}{3}\right) = 12 + 12\sqrt{3} \iff\]
\[4h(3 + \sqrt{3}) = 36 + 36\sqrt{3} \iff h = \frac{9 + 9\sqrt{3}}{3 + \sqrt{3}} = 3\sqrt{3} \implies\]
\[b = 2h = 6\sqrt{3} \qquad B = b + PD + QC = 9\sqrt{3} + 3\,.\]
Il lato obliquo è calcolabile come
\[2l = 12 + 12\sqrt{3} - b - B = 9 \iff l = \frac{9}{2}\,.\]
altezza = h
l1 = 2h
p1 = h√3
b = 2h
p2 = h/√3
l2 = 2h/√3
2p = 12(1+√3) = l1+l2+2b+p1+p2
2p = 6h+h√3+3h/√3 = 12(1+√3)
2p = 6h√3+3h+3h = 12√3 + 36
h(√3+1) = 2√3+6
h = (2√3+6)(√3-1)/(3-1)
h = (6+6√3-2√3-6)/2 = 4√3 /2 = 2√3
l1 = 2h = 4√3
l2 = 2√3*2/√3 = 4