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[Risolto] PROBLEMA DI MINIMO

  

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Nel triangolo rettangolo $A B C$, di ipotenusa $B C, \grave{B} \overline{B C}=5$ e $\overline{A B}=3$. Sia $D$ il punto in cui la bisettrice di $A \hat{B C}$ inlersece il triangolo rettangolo $A B C$, di ipotenusa $B C$, il cateto $A C$. Sul segmento $B D$, considera un punto $P$ la cui distanza da $A B$ (o da $B C$ ) è uguale a $x$ per quale valore di $x$ è minima la somma dei quadrati delle distanze di $P$ dai vertici del triangolo $A B C$ ?
$\left[\right.$ Posto $y=\overline{P A}^2+\overline{P B}^2+\overline{P C}^2$, si ricava che $y=15 x^2-32 x+34$, con $0 \leq x \leq \frac{3}{2} ;$ minimo per $\left.x=\frac{16}{15}\right]$

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Questo è l'ultimo esercizio che posto a riguardo di questo argomento. Ringrazio davvero tanto tutti quelli che mi hanno aiutato con tutti gli esercizi che ho postato, il vostro aiuto è stato molto prezioso per me e lo apprezzo molto.

Autore
4 Risposte



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16786171545936450495510620754674

@alfonso3 grazie, mi sto guardando la tua soluzione, complimenti per la tua logica

@alfonso3

Grazie mille

@alfonso3 sono riuscito a venirne a capo da solo. Grazie di tutto l'aiuto



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1678611421427499520604655072297

@alfonso3 grazie mille dell'aiuto, questi esercizi andrebbero risolti senza l'aiuto della trigonometria, poichè sono antecedenti alla trigonometria e sono applicazioni della parabola. Però in questo caso non vedo via migliore che usare la trigonometria, quindi va benissimo così.

@alfonso3 grazie di tutto



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E’  facile riconoscere che il triangolo rettangolo ABC abbia come dimensioni [3, 4, 5] che costituiscono una terna pitagorica primitiva, quindi:

AB=3 cateto minore; BC=5 ipotenusa; AC= 4 cateto maggiore.

Poi:

PA^2= u^2+x^2

PB^2= v^2+x^2

PC^2= (5-v)^2+x^2

-----------------------------------------------------

y = u^2 + v^2 + (5 - v)^2 + 3·x^2

y = 3·x^2 + u^2 + 2·v^2 - 10·v + 25

ma v = 3 – u, quindi: y = 3·x^2 + u^2 + 2·(3 - u)^2 - 10·(3 - u) + 25

y = 3·x^2 + 3·u^2 - 2·u + 13

Per il teorema della bisettrice possiamo poi dire che (vedi figura):

AD/ DC=3/5------  > 3+5=8

AD=4/8·3 = 3/2

E quindi con riferimento ai triangoli simili ABD e PFB possiamo dire che vale la relazione:

(3/2)/3=x/(3-u)-------- > 3-u=3·x·2/3 = 2·x----  > u = 3-2x

Quindi la funzione y è:  y = 3·x^2 + 3·(3 - 2·x)^2 - 2·(3 - 2·x) + 13

E semplificando:

y = 15·x^2 - 32·x + 34        con  0 ≤ x ≤ 3/2

Il cui minimo si ha in corrispondenza del vertice della parabola : x = -b/(2 a) : x=16/15



Risposta
SOS Matematica

4.6
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