Aula di Scienze

Aula di Scienze

Persone, storie e dati per capire il mondo

Speciali di Scienze
Materie
Biologia
Chimica
Fisica
Matematica
Scienze della Terra
Tecnologia
I blog
Sezioni
Come te lo spiego
Science News
Podcast
Interviste
Video
Animazioni
L'esperto di matematica
L'esperto di fisica
L'esperto di chimica
Chi siamo
Cerca
L'esperto di matematica

Triangoli e ortocentri

Ricevo da Davide un problema di geometria analitica relativo alla ricerca del luogo di punti descritto dagli ortocentri di una famiglia di triangoli.
leggi
Ricevo da Davide la seguente domanda:   Gentilissimo professore, avrei bisogno di un aiuto per il seguente problema (n.26, p. 240  Manuale blu 2.0 di matematica): È dato il triangolo \(ABC\), con \(A(1;0)\), \(B(5;0)\) e \(C\) variabile sulla retta di equazione \(2x-y=0\). a) Determina \(C\) nel I quadrante in modo che \(AC=\sqrt{17}\) e trova l'ortocentro \(H\) di \(ABC\). b) Determina l'equazione del luogo geometrico descritto dall'ortocentro del triangolo \(ABC\) quando \(C\) varia nel I quadrante. c) Utilizzando l'equazione del luogo determina le coordinate di \(C\) per cui l'ortocentro ha ordinata \(\frac{2}{3}\). Grazie.   Gli rispondo così:   Caro Davide, il punto \(C\), in quanto vincolato alla retta \(2x-y=0\), ha coordinate \((x,2x)\), con \(x>0\) se ci limitiamo a punti del I quadrante, come richiesto, per cui \[AC=\sqrt{17}\leftrightarrow {{\left( x-1 \right)}^{2}}+4{{x}^{2}}=17\to \] \[\to 5{{x}^{2}}-2x-16=0\to {{x}_{1}}=2\vee {{x}_{2}}=-\frac{8}{5}\] quindi \(C(2;4)\), e l’ortocentro \(H\) di \(ABC\) si ottiene intersecando la retta \(x=2\) a cui appartiene l’altezza per \(C\) con la retta \(y=\frac{3}{4}x-\frac{3}{4}\) a cui appartiene l’altezza per \(A\), per cui \(H\left( 2;\frac{3}{4} \right)\). Il luogo descritto nel I quadrante dall’ortocentro è quello definito dal punto \((x,y)\) che soddisfa il seguente sistema di condizioni: \[\left\{ \begin{array}{ll} h>0 \\ x=h \\ y=\frac{\left( 5-h \right)}{2h}\left( x-1 \right) \end{array} \right.\] essendo \(y=\frac{\left( 5-h \right)}{2h}\left( x-1 \right)\) la retta a cui appartiene l’altezza per \(A\) del triangolo \(ABC\) quando sia \(C(h,2h)\); pertanto il luogo degli ortocentri ha equazione\[y=\frac{\left( 5-x \right)\left( x-1 \right)}{2x},\quad x>0\quad .\] In particolare: \[y=\frac{\left( 5-x \right)\left( x-1 \right)}{2x}=\frac{2}{3}\leftrightarrow {{x}_{1}}=3\vee {{x}_{2}}=\frac{5}{3}\]per cui si hanno due possibilità per il punto \(C\):\[{{C}_{1}}\left( 3;6 \right)\quad \quad {{C}_{2}}\left( \frac{5}{3};\frac{10}{3} \right)\quad .\] Massimo Bergamini
figura915
figura915

Devi completare il CAPTCHA per poter pubblicare il tuo commento