Perimetro e area di un trapezio rettangolo con incognita x

SALVE TUTTO BENE? MI AIUTATE CON QUESTO PROBLEMA CON INCOGNITA SUL TRAPEZIO RETTANGOLO, CHE NON RIESCO A FARE?

Nel trapezio ABCD rettangolo in A e D la diagonale maggiore AC interseca l'altezza BH nel punto P che dista 4a da B e 5a daC. Sapendo che AP+PH=21a. Determina il perimetro e l'area del trapezio (suggerimento: porre PH=x. Una soluzione si scarta). I risultati sono 6a(2+3rad6) e 45a^2rad6]

Grazie mille.

Domanda di marcolino007
Soluzioni

Ciao marcolino007, arrivo :D

Risposta di Ifrit

Abbiamo i seguenti dati:

BP = 4a ; PC = 5a ; AP+PH = 21a

Poniamo 

PH = x

di conseguenza l'altezza del trapezio rettangolo è:

BH = PH+BP = x+4a

Osserviamo che i triangoli ABP e PHC sono simili, perché hanno i tre angoli congruenti (vedi criteri di similitudine per triangoli). Sappiamo quindi che:

BP:PH = AP:PC = AB:HC

Consideriamo la proporzione:

BP:x = AP:PC

dunque:

4a:x = AP: 5a

Inoltre dalla relazione AP+x=21a segue che:

AP = 21a−x

Sostituendo otteniamo:

4a:x = (21a−x):5a 

Per la proprietà fondamentale delle proporzioni:

x(21a−x) = 20a^2

21ax−x^2 = 20a^2

Risolviamo l'equazione:

−x^2+21ax−20a^2 = 0

Otterremo due soluzioni:

x = a

oppure 

x = 20 a

Ora impostiamo l'equazione:

HC = √(PC^2−PH^2) = √(25a^2−x^2)

Poiché HC deve essere un numero reale allora dobbiamo imporre che:

25a^2−x^2 ≥ 0 ⇔ x^2 ≤ 25 a^2 ⇔ x ≤ 5a

HC = √(25a^2−a^2) = √(24a^2) = 2√(6)a

Da questo segue che la soluzione x= 20 a non  è accettabile, dunque 

x = a

Da questo segue che:

AP = 21a−x = 20a

Ed inoltre:

BH = x+4a = a+4a = 5a

A questo punto consideriamo la proporzione:

AP:PC = AB:HC

20a:5a = AB:2√(6)a

Possiamo calcolare:

AB = (20a×2√(6)a)/(5a) = 8√(6)a

Possiamo infine calcolare DC:

DC = AB+HC = 2√(6)a+8√(6)a = 10√(6)a

Abbiamo le basi e l'altezza, possiamo calcolare l'area:

A = ((AB+DC)×BH)/(2) = ((8√(6)a+10√(6)a)×5a)/(2) = 45a^2√(6)

Per calcolare il perimetro abbiamo bisogno del lato BC:

BC = √(HC^2+BH^2) = √((2√(6)a)^2+(5a)^2) = √(49a^2) = 7a

Il perimetro é quindi:

P = AB+BC+CD+DA = 8√(6)a+7a+10√(6)a+5a = 18√(6)a+12a = 6a(3√(6)+2)

Risposta di Ifrit

Domande della categoria Scuole Superiori - Geometria
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