- In una circonferenza di centro O viene condotta una corda AB, la cui larghezza è 8/5 del raggio della circonferenza. La somma della lunghezza della corda e della sua distanza dal centro è 22 cm ; quanto è lungo il raggio della circonferenza?
10 cm
10 cm
Utilizzando il teorema di Pitagora, applicato al triangolo rettangolo i cui cateti sono la semicorda e la distanza dal centro mentre l'ipotenusa è il raggio, proviamo a calcolare come segue:
$r^2-\big(\frac{1}{2}×\frac{8}{5}r\big)^2 = \big(22-\frac{8}{5}r\big)^2$
$r^2-\big(\frac{4}{5}r\big)^2 = 22^2-\frac{352}{5}r+\frac{64}{25}r^2$
$r^2-\frac{16}{25}r^2 = 484-\frac{352}{5}r +\frac{64}{25}r^2$ (mcm= 25) quindi:
$25r^2-16r^2 = 12100-1760r+64r^2$
$9r^2 = 12100-1760r+64r^2$
$9r^2-64r^2 +1760r = 12100$ eguaglia a zero:
$-55r^2+1760r -12100 = 0$ dividi tutto per $-55$:
$r^2 -32r +220 = 0$
equazione di secondo grado completa quindi risolviamo con i seguenti dati:
$a= 1$;
$b= -32$;
$c= 220$;
calcoliamo la discriminante:
$∆= b^2-4ac = (-32)^2-4×1×220 = 1024-880 = 144$
formula risolutiva:
$r_{1,2}=\frac{-b±\sqrt{∆}}{2a} = \frac{-(-32)±\sqrt{144}}{2×1} = \frac{32±12}{2}$
quindi risulta:
$r_1= \frac{32-12}{2} = \frac{20}{2} = 10$
$r_2= \frac{32+12}{2} = \frac{44}{2} = 22$
per il raggio prendiamo $r_1= 10~cm$ poiché con $r_2=22~cm$ sarebbe uguale alla corda + la distanza di essa dal centro, che non può essere.
Indichiamo con:
x=distanza della corda da O
Valgono le relazioni:
{(r+x) (r-x) = (16/25)*r² => x²=(9/25)*r²
{x+(8/5)*r = 22
{x=(3/5)*r
{(11/5)*r = 22
Da cui si ricava:
r= 10 cm
OH = √r^2-16R^2/25 = √9r^2/25 = 3r/5
3r/5+8r/5 = 11r/5 = 22 cm
r = 22/11*5 = 10,0 cm
Tracciata la figura, osserviamo che HB = 1/2 AB = 1/2 * 8/5 r = 4/5 r.
Per il Teorema di Pitagora, essendo OHB rettangolo in H, risulta
OH^2 = OB^2 - HB^2 = r^2 - (4/5 r)^2 = r^2 - 16/25 r^2 = 9/25 r^2
OH = 3/5 r
e dall'enunciato del problema AB + OH = 22 cm
seguirà 8/5 r + 3/5 r = 22 cm
11 r = 22 cm * 5
r = 110/11 cm = 10 cm.