Las dos esquinas de un triángulo isósceles están en (8, 1) y (1, 7). Si el área del triángulo es 15, ¿cuáles son las longitudes de los lados del triángulo?

Las dos esquinas de un triángulo isósceles están en (8, 1) y (1, 7). Si el área del triángulo es 15, ¿cuáles son las longitudes de los lados del triángulo?
Anonim

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Dos posibilidades: (I) #sqrt (85), sqrt (2165/68), sqrt (2165/68) ~ = 9.220,5.643,5.643 # o (II) #sqrt (170-10sqrt (253)), sqrt (85), sqrt (85) ~ = 3.308,9.220,9.220 #

Explicación:

La longitud del lado dado es

# s = sqrt ((1-8) ^ 2 + (7-1) ^ 2) = sqrt (49 + 36) = sqrt (85) ~ = 9.220 #

De la fórmula del área del triángulo:

# S = (b * h) / 2 # => # 15 = (sqrt (85) * h) / 2 # => # h = 30 / sqrt (85) ~ = 3.254 #

Como la figura es un triángulo isósceles podríamos tener Caso 1, donde la base es el lado singular, ilustrada por la Fig. (a) a continuación

O podríamos tener Caso 2, donde la base es uno de los lados iguales, ilustrados por las Figs. (b) y (c) abajo

Para este problema el caso 1 siempre se aplica, porque:

#tan (alpha / 2) = (a / 2) / h # => # h = (1/2) a / tan (alpha / 2) #

Pero hay una condición para que el Caso 2 aplique:

#sin (beta) = h / b # => # h = bsin beta #

O # h = bsin gamma #

Desde el valor más alto de #sin beta # o #sin gamma # es #1#, el valor más alto de # h #, en el caso 2, debe ser #segundo#.

En el presente problema, h es más pequeño que el lado al que está perpendicular, por lo que para este problema, además del Caso 1, también el caso 2 se aplica

Solución considerando Caso 1 (Fig. (A)), # a = sqrt (85) #

# b ^ 2 = h ^ 2 + (a / 2) ^ 2 #

# b ^ 2 = (30 / sqrt (85)) ^ 2+ (sqrt (85) / 2) ^ 2 #

# b ^ 2 = 900/85 + 85/4 = 180/17 + 85/4 = (720 + 1445) / 68 = 2165/68 # => # b = sqrt (2165/68) ~ = 5.643 #

Solución considerando Caso 2 (forma de la figura (b)), # b = sqrt (85) #

# b ^ 2 = m ^ 2 + h ^ 2 #

# m ^ 2 = b ^ 2-h ^ 2 = (sqrt (85)) ^ 2- (30 / sqrt (85)) ^ 2 = 85-900 / 85 = 85-180 / 17 = (1445-180) / 17 # => # m = sqrt (1265/17) #

# m + n = b # => # n = b-m # => # n = sqrt (85) -sqrt (1265/17) #

# a ^ 2 = h ^ 2 + n ^ 2 = (30 / sqrt (85)) ^ 2+ (sqrt (85) -sqrt (1265/17)) ^ 2 #

# a ^ 2 = 900/85 + 85 + 1265 / 17-2sqrt ((85 * 1265) / 17) #

# a ^ 2 = 180/17 + 85 + 1265 / 17-2 * sqrt (5 * 1265) #

# a ^ 2 = 1445/17 + 85-2 * 5sqrt (253) #

# a ^ 2 = 85 + 85-10sqrt (253) #

# a = sqrt (170-10sqrt (253)) ~ = 3.308 #