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Per determinare il punto \( P \) sulla diagonale \( AC \) che soddisfa l'equazione \( 2 \overline{CP}^{2} - 2 \overline{DP}^{2} = \frac{4}{11} \left( 3 \overline{AP}^{2} + \overline{PH}^{2} \right) \), si può risolvere l'equazione parametrizzando \( P \) come \( (8t, 8(1-t)) \) con \( t \in [0, 1] \). Dopo le calcolate, si trova che l'equazione è soddisfatta per \( t = 0 \) e \( t = 1 \), corrispondenti ai punti \( A \) e \( C \).
Solución
Per risolvere il problema, iniziamo a estrarre le condizioni note.
1. Abbiamo un trapezio rettangolo \( ABCD \) con:
- Altezza \( CH = 8 \, \text{cm} \)
- Base minore \( DC = 8 \, \text{cm} \) (dato che l'altezza è uguale alla base minore)
- Base maggiore \( AB = \frac{7}{4} \cdot DC = \frac{7}{4} \cdot 8 = 14 \, \text{cm} \)
2. Dobbiamo determinare un punto \( P \) sulla diagonale minore \( AC \) tale che sia verificata l'uguaglianza:
\[
2 \overline{CP}^{2} - 2 \overline{DP}^{2} = \frac{4}{11} \left( 3 \overline{AP}^{2} + \overline{PH}^{2} \right)
\]
### Passo 1: Definire le coordinate dei punti
Assumiamo le seguenti coordinate per i punti del trapezio:
- \( D(0, 0) \)
- \( C(8, 0) \)
- \( H(8, 8) \)
- \( A(0, 8) \)
- \( B(14, 8) \)
La diagonale \( AC \) può essere descritta parametrizzando il punto \( P \) sulla retta che unisce \( A \) e \( C \).
### Passo 2: Parametrizzare il punto \( P \)
Il punto \( P \) sulla diagonale \( AC \) può essere espresso come:
\[
P(x, y) = (8t, 8(1-t)) \quad \text{con } t \in [0, 1]
\]
dove \( t \) è un parametro che varia da 0 a 1.
### Passo 3: Calcolare le distanze
Ora calcoliamo le distanze necessarie:
- \( \overline{CP} = \sqrt{(8 - 8t)^2 + (0 - 8(1-t))^2} = \sqrt{(8(1-t))^2 + (8t)^2} = 8\sqrt{(1-t)^2 + t^2} = 8\sqrt{1 - 2t + 2t^2} \)
- \( \overline{DP} = \sqrt{(8t - 0)^2 + (8(1-t) - 0)^2} = \sqrt{(8t)^2 + (8(1-t))^2} = 8\sqrt{t^2 + (1-t)^2} = 8\sqrt{1 - 2t + 2t^2} \)
### Passo 4: Sostituire le distanze nell'equazione
Sostituiamo le distanze nell'equazione data:
\[
2(8\sqrt{1 - 2t + 2t^2})^2 - 2(8\sqrt{1 - 2t + 2t^2})^2 = \frac{4}{11} \left( 3(8t)^2 + (8(1-t) - 8)^2 \right)
\]
### Passo 5: Risolvere l'equazione
Semplifichiamo l'equazione e risolviamo per \( t \):
\[
0 = \frac{4}{11} \left( 3(64t^2) + (8(1-t) - 8)^2 \right)
\]
Ora calcoliamo i termini e risolviamo l'equazione. Procediamo con i calcoli.
### Calcolo delle distanze e risoluzione
Calcoliamo i termini:
- \( (8(1-t) - 8)^2 = (8 - 8t - 8)^2 = (-8t)^2 = 64t^2 \)
Sostituiamo:
\[
0 = \frac{4}{11} \left( 192t^2 + 64t^2 \right) = \frac{4}{11} \cdot 256t^2
\]
Da qui, possiamo vedere che l'equazione è soddisfatta per \( t = 0 \) o \( t = 1 \), che corrispondono ai punti \( A \) e \( C \).
### Conclusione
Il punto \( P \) può essere qualsiasi punto sulla diagonale \( AC \) che soddisfa l'equazione, ma i valori estremi sono \( A \) e \( C \). Se desideri un punto specifico, possiamo scegliere un valore intermedio per \( t \) (ad esempio \( t = 0.5 \)) e calcolare le coordinate di \( P \).
Se hai bisogno di ulteriori dettagli o di un punto specifico, fammelo sapere!
Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional
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