Problemi di secondo grado in una incognita, da risolvere con il metodo diretto

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Problemi di secondo grado in una incognita, da risolvere con il metodo diretto #11049

avt
m.rita
Punto
In questo problema di secondo grado col metodo diretto come dovrei comportarmi? Potreste far luce? In particolare vi prego di soffermarvi sull'interpretazione geometrica delle soluzioni.

Su una circonferenza il cui diametro AB misura 2r, determinare un punto P tale che

AP^2+HO^2 = k^2

Essendo H la proiezione ortogonale di P su AB e O il centro della semicirconferenza (posto AH=x, si ottiene un'equazione di secondo grado pura...)

Grazie mille in anticipo!
 
 

Problemi di secondo grado in una incognita, da risolvere con il metodo diretto #11054

avt
frank094
Sfera
Ciao M.Rita, vediamo come risolvere questo problema..

triangolo inscritto circonferenza


Il punto P varia la sua posizione ma è comunque vincolato alla circonferenza e ci sono dei punti limite molto interessanti da discutere.
La relazione per cui dobbiamo trovare la posizione del punto P è

AP^2+HO^2 = k^2

Posto AH = x notiamo immediatamente che quando x = 0 i punti P ed H coincidono con A in modo che si ha

x = 0 ⇒ r^2 = k^2

Quando è invece OH ad essere nullo, si ha che x = r.. in seguito vedremo cosa comporta.

Infine quando coincidono tutti con B si ha che x = 2r e OH = r così che vale la relazione

5r^2 = k^2

Adesso passiamo alla generalizzazione. Posto AH = x si trova immediatamente che

OH = |r-x|

Per trovare l'altro lato possiamo ricorrere al

Primo Teorema di Euclide: in un triangolo rettangolo il quadrato costruito su un cateto è equivalente al rettangolo avente per dimensioni l'ipotenusa e la proiezione di quel cateto sull'ipotenusa stessa.

Si ha che

AP^2 = AB·AH = 2r x

Andando a sostituire nella relazione iniziale si ha che

r^2+x^2-2rx+2rx = k^2

Si ottiene

x^2+r^2 = k^2 qquad 0 ≤ x ≤ 2r

Arrivati a questo punto è chiaro che k potrà assumere solo determinati valori avendo che 0 ≤ x ≤ 2r.. in particolare si ha che

r^2 ≤ k^2 ≤ 5r^2

Cosa intendi di preciso con "interpretazione geometrica"? Forse che bisogna discutere al variare di k cosa succede con il metodo grafico ( fasci di rette, parabola, ecc.. ) ?
Ringraziano: Omega, Pi Greco

Problemi di secondo grado in una incognita, da risolvere con il metodo diretto #11059

avt
Gio
Visitatore
Puoi farmela?

Problemi di secondo grado in una incognita, da risolvere con il metodo diretto #11060

avt
frank094
Sfera
Per favore, non darmi del lei emt non è necessario e come se non bastasse ho anche la tua stessa età emt !

Allora, dobbiamo discutere il sistema di equazioni

beginarrayl l x^2+r^2 = k^2 ; 0 ≤ x ≤ 2r endarray .

Portiamo il termine r^2 a destra dell'uguale e poi spezziamo l'equazione in due funzioni: una parabola fissa ed un fascio di rette improprio e parallelo all'asse delle x.

parabola discussione geometrica


beginarrayl l y = x^2 ; y = k^2-r^2 ; 0 ≤ x ≤ 2r endarray .

I limiti si individuano facilmente: quando x = 0 allora y = 0 così che il primo punto è

A_(limite) = (0, 0)

mentre il secondo punto si trova con l'altra limitazione.. nello specifico si ha

B_(limite) = (2r, 4r^2)

In tutto l'intervallo da considerare, il fascio di rette improprio individua una ed una sola soluzione; vediamo quindi i k attorno a cui oscilla.

0 = k_A^2-r^2 ⇒ k_A = ±r

Questo per quanto riguarda il primo punto limite; per il secondo si trova facilmente che

4r^2 = k_B^2-r^2 ⇒ k_B = ±√(5) r

Tutti i k presi negli intervalli individuati, danno una ed una sola soluzione; in particolare si ha

text1 Soluzione qquad k ∈ [-√(5)r,-r] U [r, √(5)r]

Tutto chiaro emt ?
Ringraziano: Omega, Pi Greco, LittleMar

Problemi di secondo grado in una incognita, da risolvere con il metodo diretto #11062

avt
Gio
Visitatore
Guarda non sai come ti sono grato!!! emt emt grazieeee
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Os