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Problema\Geometria\Similitudine

  

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Ciao a tutti! Mi servirebbe aiuto per svolgere questo problema. Un triangolo isoscele ABC di base AB ha il perimetro di 48 cm e la somma delle lunghezze dei lati obliqui supera di 12 cm la lunghezza di AB. Traccia la bisettrice dell'angolo A, che interseca CB in H e incontra in D la parallela ad AB condotta per C. Determina le lunghezze di CH e HB e le aree dei triangoli ABH e CDH. Ho provato a fare il disegno, però non so da quali considerazioni partire. Grazie mille in anticipo!

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@Ant3ny_06

 

IMG 20220527 183337

BC = AC = x+6

AB = 2x

Essendo il perimetro 48 cm risulta 

4x = 36

x=9 cm

 

Quindi 

BC = AC = 15 cm = lato obliquo 

AB = 18 cm = base 

 

AB // CD per ipotesi 

I triangoli HAB e HCD sono simili poiché hanno 3 angoli congruenti. Un angolo congruente poiché opposto al vertice (angolo in H).

BAD = CDA poiché alterni interni.

Per differenza anche il terzo angolo è congruente.

 

Essendo DA bisettrice dell'angolo 

CAD = BAD 

Quindi per la proprietà transitiva 

CAD = CDA 

 

Il triangolo ACD è isoscele sulla base AD 

Quindi AC = DC = 15 cm

 

Essendo i triangoli HAB e HCD simili possiamo scrivere che 

CD / AB = CH/HB

Ma:

HB = 15 - CH

 

Quindi:

15/18 = CH / 15 - CH

33*CH = 225

CH= 225/33 = 6,81 cm

 

Possiamo calcolare HB per differenza 

HB = 15 - 6,81 = 8,18 cm

 

L'altezza H_ABC del triangolo ABC si ottiene con PITAGORA 

H_ABC = radice (15² - 9²) = 12 cm

 

I triangoli HAB e HCD sono simili con coefficiente di similitudine 

K= 15/18 = 5/6

 

Quindi anche le relative altezze hanno rapporto pari a K e somma pari a 12 cm (altezza del triangolo ABC) 

Indicando con x e  (6/5) *x le altezze dei triangoli HCD e HAB possiamo dire che:

 

x+(6/5)x = 12

(11/5)*x = 12

x= 60/11 = 5,45

 

Quindi l'altezza del triangolo HCD è:

H1 = 5,45 cm

L'altezza del triangolo HAB è:

H2 = 12 - 5,45 = 6,54 cm

 

Possiamo calcolare l'area dei due triangoli conoscendo la base e l'altezza 

 

A_HAB = (18*6,54)/2 = 9* 6,54 = 58,90 cm²

A_HCD = (15*5,45)/2 = 40,87 cm²

@stefanopescetto Ciao Stefano innanzitutto grazie per avermi aiutato. Stavo svolgendo il problema e volevo capire che cosa assume il valore x. Inoltre nella traccia la lettera H si trova nel punto in cui la bisettrice dell'angolo A interseca CB. Nel suo disegno la lettera H si trova come altezza e non nel punto dove sono disegnati gli angoli rossi.

@Ant3ny_06

CORREGGO LE LETTERE DELLA FIGURA... 5 MINUTI 

Le rette sono paralle e quindi la distanza tra esse coincide con l'altezza del triangolo isoscele ABC., che risulta essere 12 cm. 

Fammi sapere ti ho chiarito il concetto? 


 

@stefanopescetto Però non ho capito nella prima parte del problema dove c'è scritto x+6 o 2x, quella x incognita cosa indica?

@Ant3ny_06 

Il testo dice che la somma dei lati obliqui supera di 12 la base. Ho indicato con 2x = base, x+6= lato obliquo.

Infatti 2*( x+6) = 2x + 12 = base + 12

La somma è 48 cm, il perimetro. Quindi 

4x+12 = 48

4x=36

x=9

La base è 2x= 18

Ciascuno dei lati obliqui è x+6 = 9+6 = 15

 

Sappiamo poi che il rapporto di similitudine dei triangoli è 5/6.

Lo stesso vale per le loro altezze e la loro somma è 12 cm (distanza tra le rette //) 

 

 



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Un triangolo isoscele ABC di base AB ha il perimetro di 48 cm e la somma delle lunghezze dei lati obliqui (BC+AC) supera di 12 cm la lunghezza di AB. Tracciata la bisettrice dell'angolo A, che interseca CB in H e incontra in D la parallela ad AB condotta per C, determina le lunghezze di CH e BH e le aree dei triangoli ABH e CDH.

image

perimetro 2p = 48 = AB+2Lo = AB+AB+12

AB = (48-12)/2 = 18 cm

BC = AC = (48-18)/2 = 15 cm

altezza CE = √BC^2+BE^2 = √15^2-9^2 = 12 cm 

il teorema della bisettrice afferma che la bisettrice di un angolo interno di un triangolo divide il lato opposto in parti proporzionali agli altri due lati,  come dire :

CD/AC = BD/AB 

image

applicato al tuo problema : 

BH/AB = CH/AC

poiché CH = (BC-BH) possiamo scrivere 

BH/18 = (15-BH)/15

15BH = 270-18BH

BH = 270/33 = 8,1818 cm

CH = 15-BH = 6,8181 cm

la similitudine dei triangoli BHH' e BCE porta a dire 

HH'/CE = BH/BC

altezza HH' = BH*CE/BC = 8,18181*12/15 = 6,5454 cm

AREA ABH = AB*HH'/2 = 9*6,5454 = 58,9090 cm^2

I due triangoli ABH e CDH sono simili per avere tutti e 3 gli angoli uguali  ed il loro rapporto di similitudine k vale CH/BH = 0,8333 e l'area CDH vale l'area ABH*k^2 = 40,9091 cm^2 

 

 

@remanzini_rinaldo Grazie mille per la disponibilità però non ho ancora studiato arctan e sen, quindi mi trovo un po' in difficoltà con alcuni passaggi 😓

Ho cambiata strategia per il calcolo dell'altezza HH' ...ora tutto è più facile 

@remanzini_rinaldo Grazie mille ancora per averlo reso più semplice. Unico dubbio: perchè ha scritto nel primo rigo AB+AB+12, cioè intendo perchè due volte AB?

@Ant3ny_06 ....se 2*Lo = AB+12, allora il perimetro 2p è pari a 2Lo+AB, ovvero 2*AB+12 



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@ant3ny_06

Ciao e benvenuto.

2·p = 48 cm è il perimetro

per i lati lettere minuscole:

c = x =AB

a = b = y lati obliqui

Quindi abbiamo:

{a + b + c = 48 perimetro

{2·y = c + 2·x condizione posta dal problema

che si traduce in un sistemino:

{2·y + x = 48

{2·y = x + 2·x

risolvibile per confronto:

48 - x = 3·x-----> x = 12 cm

y = (48 - 12)/2--------> y = 18 cm

A questo punto applichi il teorema della bisettrice la bisettrice di un angolo interno di un triangolo divide il lato opposto in parti proporzionali agli altri due lati.

Quindi tale bisettrice interseca il lato obliquo a in H dividendolo in modo tale che:

12/18 = 2/3

cioè in 2 parti di cui una è 2/3 dell'altra: BH=2/3*CH

Quindi:

2 + 3 = 5

18/5·2 = 7.2 cm = HB

18/5·3 = 10.8 cm= CH

L'ultima parte del problema chiede di calcolare le aree di due triangoli che sono simili per costruzione.

Questi hanno un coefficiente di similitudine pari a k = 3/2

Quindi le aree sono proporzionali a: k^2 = 9/4

L'altezza H del triangolo ABC vale:

Η = √(18^2 - (12/2)^2)-------> Η = 12·√2 cm

L'altezza h del triangolo ABH, avendo in comune la  base AB sarà:

h = Η/5·2------> h = 12·√2/5·2-----> h = 24·√2/5 cm

L'area del triangolo ABH vale:

Α = 1/2·c·h----> Α = 1/2·12·(24·√2/5)----> Α = 144·√2/5 cm^2 

(circa Α = 40.73 cm^2)

L'area del triangolo superiore CHD, per quanto detto sopra, vale: 

Α' = 144·√2/5·(9/4)------> Α' = 324·√2/5 cm^2

(circa Α = 91.64 cm^2)

image

@lucianop ...sei sicuro ? Buon weekend e buon "Montecarlo"

@remanzini_rinaldo

Ma perché mi devi mettere sempre le pulci nell'orecchio? Domani, " Montecarlo permettendo" vedrò di trovare il tempo per capire cosa ho sbagliato. Anche a te un Buon fine settimana!

@lucianop Ciao Luciano grazie mille anche a te per il contributo. Ho ricopiato tutte e 3 le versioni del problema, così tutto più sicuro  🤣 Buona serata anche a te 🤗



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