Archivi tag: soluzione

Problema di geometria su segmenti e settori circolari

Problema:

Una corda di circonferenza, lunga 24 pi greco cm, misura 12 cm. Determina l’area dei due segmenti circolari individuati dalla corda ab e dall’arco ab .

Soluzione:

Questa è la figura. Il segmento circolare piccolo è quello colorato di giallo, l’altro è la somma della parte azzurra e del triangolo arancione.

clip_image004[4]

Osserva che AOC è un triangolo equilatero avendo AC = AO = CO = 12 cm

DO è la distanza della corda dal centro ed è anche l’altezza del triangolo equilatero.

Altezza del triangolo equilatero clip_image006[5]

DO = 0,866 x 12 = 10,39 cm

Se noi calcoliamo l’area del settore circolare AOC (giallo + azzurro) e ci togliamo l’area del triangolo equilatero arancione sapremo la misura dell’area del segmento circolare giallo.

L’angolo AOC misura 60° perché è l’angolo interno di un triangolo equilatero, allora il settore circolare AOC (giallo più azzurro) ha l’area che vale la sesta parte di quella del cerchio. (60° è la sesta parte di 360°). Se preferisci puoi usare la proporzione:

settore : angolo = cerchio : 360°

clip_image008[5]

clip_image010[5]

L’area del triangolo equilatero si calcola con base per altezza diviso due:

clip_image012[5]

Infine troviamo l’area del segmento circolare giallo = area del settore circolare – area del triangolo:

75,36 – 62,34 = 13,02 cm2

Mentre l’area del segmento circolare grande (arancione + azzurro) è uguale a:

area cerchio – area segmento circolare piccolo giallo

clip_image014[6]

clip_image016

Risposta:

Area segmento circolare piccolo giallo = 13,02 cm2

Area segmento circolare grande arancio + azzurro = 439,14 cm2

Soluzione problema relativo ai triangoli simili

Un nostro lettore ci ha inviato questo problema di seconda media:

Un triangolo isoscele ha la base lunga 30 cm e l’altezza ad essa relativa lunga 20 cm.
Calcola l’area di un triangolo simile a quello dato sapendo che il lato obliquo del secondo triangolo misura 15 cm.
Quanto vale il rapporto fra le aree? e quello dei perimetri?

Soluzione:

Iniziamo disegnando il triangolo.

 image Dove AB=30 e MC=20.

Troviamo la misura dei due lati obliqui applicando il teorema di Pitagora al triangolo rettangolo MBC. Calcoliamo quindi l’ipotenusa BC sapendo che il cateto minore misura MB=30:2=15 cm mentre il cateto maggiore misura MC=20 cm

image Sapendo che il lato obliquo del secondo triangolo B’C’ = 15 cm possiamo sapere il rapporto di similitudine.

image

Allora troviamo la misura della base e dell’altezza del secondo triangolo, risolvendo queste proporzioni.

imageimage

Per cui il secondo triangolo avrà queste misure: A’B’ = 18 cm;  A’C’ = B’C’ = 15 cm; M’C’ = 12 cm

imageTroviamo i due perimetri e le due aree.

Perimetro primo triangolo: AB + BC + AC = 30 + 25 + 25 = 80 cm

Perimetro del secondo triangolo: A’B’ + B’C’ + A’C’ = 18 + 15 + 15 = 48 cm 

Si osserva che il rapporto tra i due perimetri, una volta semplificato, è uguale al rapporto tra i lati:

image

Area primo triangolo:

image Area secondo triangolo:

image

Osserviamo che il rapporto tra le aree, una volta semplificato, è il quadrato del rapporto tra lati e perimetri:

image c.v.d.