Autor Tema: Paralela media

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21 Julio, 2011, 09:29 am
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Michel

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En un triángulo equilátero de lado 2 cm se traza una paralela a un lado. Si el área del trapecio formado es la mitad del triángulo dado, hallar la longitud de la paralela media del trapecio.
Dios creó los números naturales, el resto es obra del hombre.
L. Kronecker

21 Julio, 2011, 12:04 pm
Respuesta #1

pepito

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Hay muchas formas de resolverlo. Esta es la más "geométrica" que se me ocurrió.


La recta azúl es la que divide al triángulo \( AHC \) en dos figuras de igual area, si y sólo si divide al triángulo \( ABC \) en dos figuras de igual area. \( BC=1 \), y por el teorema de Pitágoras, \( AB=\sqrt{3} \), o sea que el area del rectángulo \( ABCD \) es \( \sqrt{3} \) y el area del triángulo \( ABC \) es \( \frac{\sqrt{3}}{2} \). Por lo tanto el area del triángulo \( AEF \) es \( \frac{\sqrt{3}}{4} \). Y esto significa que el area del rectángulo \( AEFG \) es \( \frac{\sqrt{3}}{2} \). Ahora bien, el que el vértice \( F \) del rectángulo \( AEFG \) caiga sobre la diagonal del rectángulo grande \( ABCD \) (dada la forma en la que están dispuestos) significa que la relación entre las bases de ambos rectángulos coincide con la relación entre sus alturas. Esto es:

\( \dfrac{EF}{BC}=\dfrac{AE}{AB}=:\alpha \)

Pero como conocemos el area del rectángulo \( AEFG \), podemos afirmar que

\( \frac{\sqrt{3}}{2}=AE\times EF=\alpha AB\times \alpha BC=\sqrt{3}\alpha^2\quad\Rightarrow\quad\alpha=\frac{1}{\sqrt{2}} \)

O sea que \( EF=\frac{1}{\sqrt{2}}BC=\frac{1}{\sqrt{2}} \), y por lo tanto \( IF=2\times\frac{1}{\sqrt{2}}=\sqrt{2} \).

No sé si la cantidad buscada era esta, o posiblemente \( \dfrac{\sqrt{2}+2}{2} \).
"...parecido pero nada que ver"

21 Julio, 2011, 05:11 pm
Respuesta #2

Michel

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Sea el triángulo equilátero ABC y DE la paralela al lado BC.

Si el área del trapecio DECB es la mitad del área del triángulo ABC, el área del triángulo ADE será también la mitad.

La razón de las áreas de los triángulos ADE y ABC, que son semejantes por ser ambos equiláteros, es igual al cuadrado de la razón de semejanza: (ADE)/(ABC)=DE^2/BC^2, o sea 1/2=(DE^2)/4; por tanto DE=sqrt2

La paralela media valdrá MN=(DE+BC)/2=(sqrt2+2)/2

Dios creó los números naturales, el resto es obra del hombre.
L. Kronecker