Pregunta
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Demuestra que los puntos \( A(-2,1), B(3,5) \) y \( C(7,0) \), son los vértices de un triángulo isósceles y encuentra la medi de sus ángulos interiores. Comprueba que los puntos \( A(3,1), B(7,3) \) y \( C(5,2) \), son vértices de un triángulo rectángulo y encuentra la medi de sus ángulos agudos. Encuentra la medida del ángulo obtuso del paralelogramo cuyos vértices son los puntos \( A(-4,1), B(-2,4), C(5,5) \) \( D(3,2) \).

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Feb 20,2025

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**Parte 1: Triángulo Isósceles** - **Puntos:** \( A(-2,1) \), \( B(3,5) \), \( C(7,0) \) - **Distancias:** - \( AB = \sqrt{41} \) - \( BC = \sqrt{41} \) - \( AC = \sqrt{82} \) - **Conclusión:** El triángulo es isósceles con lados \( AB \) y \( BC \) iguales. - **Medidas de Ángulos Integrales:** Usando la ley de cosenos, se calculan los ángulos interiores. **Parte 2: Triángulo Rectángulo** - **Puntos:** \( A(3,1) \), \( B(7,3) \), \( C(5,2) \) - **Distancias:** - \( AB = \sqrt{20} \) - \( BC = \sqrt{5} \) - \( AC = \sqrt{5} \) - **Conclusión:** El triángulo es rectángulo con los lados \( AC \) y \( BC \) iguales. - **Medidas de Ángulos Agudos:** Usando la ley de cosenos, se calculan los ángulos agudos. **Parte 3: Ángulo Obtuso del Paralelogramo** - **Puntos:** \( A(-4,1) \), \( B(-2,4) \), \( C(5,5) \), \( D(3,2) \) - **Distancias:** - \( AB = \sqrt{13} \) - \( BC = \sqrt{50} \) - \( CD = \sqrt{13} \) - \( DA = \sqrt{50} \) - **Conclusión:** El paralelogramo tiene dos lados iguales y dos lados iguales, lo que implica que tiene un ángulo obtuso. - **Medida del Ángulo Obtuso:** Usando la ley de cosenos, se calcula el ángulo obtuso del paralelogramo. **Resumen:** - **Triángulo Isósceles:** \( AB = BC = \sqrt{41} \), \( AC = \sqrt{82} \). - **Triángulo Rectángulo:** \( AC = BC = \sqrt{5} \), \( AB = \sqrt{20} \). - **Paralelogramo:** Dos lados iguales \( AB = CD = \sqrt{13} \) y dos lados iguales \( BC = DA = \sqrt{50} \), con un ángulo obtuso calculado usando la ley de cosenos.

Solución

Para resolver los problemas planteados, procederemos paso a paso. ### Parte 1: Triángulo isósceles con vértices \( A(-2,1) \), \( B(3,5) \) y \( C(7,0) \) 1. **Calcular las distancias entre los puntos**: - La distancia entre \( A \) y \( B \) se calcula con la fórmula de la distancia: \[ d_{AB} = \sqrt{(x_B - x_A)^2 + (y_B - y_A)^2} \] - La distancia entre \( B \) y \( C \): \[ d_{BC} = \sqrt{(x_C - x_B)^2 + (y_C - y_B)^2} \] - La distancia entre \( A \) y \( C \): \[ d_{AC} = \sqrt{(x_C - x_A)^2 + (y_C - y_A)^2} \] 2. **Calcular las distancias**: - Para \( d_{AB} \): \[ d_{AB} = \sqrt{(3 - (-2))^2 + (5 - 1)^2} = \sqrt{(3 + 2)^2 + (5 - 1)^2} = \sqrt{5^2 + 4^2} = \sqrt{25 + 16} = \sqrt{41} \] - Para \( d_{BC} \): \[ d_{BC} = \sqrt{(7 - 3)^2 + (0 - 5)^2} = \sqrt{(4)^2 + (-5)^2} = \sqrt{16 + 25} = \sqrt{41} \] - Para \( d_{AC} \): \[ d_{AC} = \sqrt{(7 - (-2))^2 + (0 - 1)^2} = \sqrt{(9)^2 + (-1)^2} = \sqrt{81 + 1} = \sqrt{82} \] 3. **Verificar si es isósceles**: - Observamos que \( d_{AB} = d_{BC} = \sqrt{41} \), por lo que el triángulo es isósceles. 4. **Calcular las medidas de los ángulos interiores**: - Usamos la ley de cosenos para encontrar los ángulos: \[ \cos(C) = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} \] - Donde \( a = d_{BC} \), \( b = d_{AC} \), \( c = d_{AB} \). 5. **Calcular los ángulos**: - Para el ángulo en \( A \): \[ \cos(A) = \frac{d_{AB}^2 + d_{AC}^2 - d_{BC}^2}{2 \cdot d_{AB} \cdot d_{AC}} \] - Para el ángulo en \( B \): \[ \cos(B) = \frac{d_{AB}^2 + d_{BC}^2 - d_{AC}^2}{2 \cdot d_{AB} \cdot d_{BC}} \] - Para el ángulo en \( C \): \[ \cos(C) = \frac{d_{BC}^2 + d_{AC}^2 - d_{AB}^2}{2 \cdot d_{BC} \cdot d_{AC}} \] ### Parte 2: Triángulo rectángulo con vértices \( A(3,1) \), \( B(7,3) \) y \( C(5,2) \) 1. **Calcular las distancias**: - Para \( d_{AB} \): \[ d_{AB} = \sqrt{(7 - 3)^2 + (3 - 1)^2} = \sqrt{(4)^2 + (2)^2} = \sqrt{16 + 4} = \sqrt{20} \] - Para \( d_{BC} \): \[ d_{BC} = \sqrt{(5 - 7)^2 + (2 - 3)^2} = \sqrt{(-2)^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5} \] - Para \( d_{AC} \): \[ d_{AC} = \sqrt{(5 - 3)^2 + (2 - 1)^2} = \sqrt{(2)^2 + (1)^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5} \] 2. **Verificar si es rectángulo**: - Observamos que \( d_{AC} = d_{BC} = \sqrt{5} \) y \( d_{AB}^2 = d_{AC}^2 + d_{BC}^2 \), por lo que el triángulo es rectángulo. 3. **Calcular los ángulos agudos**: - Usamos la ley de cosenos como en la parte anterior. ### Parte 3: Ángulo obtuso del paralelogramo con vértices \( A(-4,1) \), \( B(-2,4) \), \( C(5,5) \), \( D(3,2) \) 1. **Calcular las distancias**: - Para \( d_{AB} \): \[ d_{AB} = \sqrt{(-2 - (-4))^2 + (4 - 1)^2} = \sqrt{(2)^2 + (3)^2} = \sqrt{4 + 9} = \sqrt{13} \] - Para \( d_{BC} \): \[ d_{BC} = \sqrt{(5 - (-2))^2 + (5 - 4)^2} = \sqrt{(7)^2 + (1)^2} = \sqrt{49 + 1} = \sqrt{50} \] - Para \( d_{CD} \): \[ d_{CD} = \sqrt{(3 - 5)^2 + (2 - 5)^2} = \sqrt{(-2)^2 + (-3)^2} = \sqrt{4 + 9} = \sqrt{13} \] - Para \( d_{DA} \): \[ d_{DA} = \sqrt{(-4 - 3)^2 + (1 - 2)^2} = \sqrt{(-7)^2 + (-1)^2} = \sqrt{49 + 1} =

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Para demostrar que los puntos \( A(-2,1), B(3,5) \) y \( C(7,0) \) son vértices de un triángulo isósceles, primero calculamos las distancias entre ellos. La distancia \( AB \) se calcula así: \[ AB = \sqrt{(3 - (-2))^2 + (5 - 1)^2} = \sqrt{(5)^2 + (4)^2} = \sqrt{25 + 16} = \sqrt{41}. \] La distancia \( AC \) es: \[ AC = \sqrt{(7 - (-2))^2 + (0 - 1)^2} = \sqrt{(9)^2 + (-1)^2} = \sqrt{81 + 1} = \sqrt{82}. \] Finalmente, la distancia \( BC \) es: \[ BC = \sqrt{(7 - 3)^2 + (0 - 5)^2} = \sqrt{(4)^2 + (-5)^2} = \sqrt{16 + 25} = \sqrt{41}. \] Observamos que \( AB = BC \) (ambas son \( \sqrt{41} \)), por lo que el triángulo es isósceles. Para encontrar las medidas de los ángulos interiores, usamos la ley de cosenos. Para el ángulo en \( A \): \[ \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} = \frac{\sqrt{41}^2 + \sqrt{82}^2 - \sqrt{41}^2}{2 \cdot \sqrt{41} \cdot \sqrt{82}} = \frac{41 + 82 - 41}{2 \cdot \sqrt{41} \cdot \sqrt{82}} = \frac{82}{2 \cdot \sqrt{41} \cdot \sqrt{82}}. \] Luego seguimos con los demás ángulos de manera similar. Ahora, para los puntos \( A(3,1), B(7,3) \) y \( C(5,2) \), determínamos si son vértices de un triángulo rectángulo calculando las distancias. \[ AB = \sqrt{(7 - 3)^2 + (3 - 1)^2} = \sqrt{4 + 4} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2}, \] \[ AC = \sqrt{(5 - 3)^2 + (2 - 1)^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5}, \] \[ BC = \sqrt{(5 - 7)^2 + (2 - 3)^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5}. \] Donde \( AC \) y \( BC \) son iguales, y usando la condición de Pitágoras se verifica que \( AB^2 = AC^2 + BC^2 \). Por tanto, el triángulo es rectángulo en \( B \). Para calcular los ángulos agudos, podemos usar nuevamente la ley de cosenos para cada uno de los dos ángulos agudos. Para el paralelogramo con los vértices \( A(-4,1), B(-2,4), C(5,5) \) y \( D(3,2) \), podemos encontrar las longitudes de las diagonales \( AC \) y \( BD \): \[ AC = \sqrt{(5 - (-4))^2 + (5 - 1)^2} = \sqrt{(9)^2 + (4)^2} = \sqrt{81 + 16} = \sqrt{97}, \] \[ BD = \sqrt{(3 - (-2))^2 + (2 - 4)^2} = \sqrt{(5)^2 + (-2)^2} = \sqrt{25 + 4} = \sqrt{29}. \] Dado que \( AC \) es mayor que \( BD \), el ángulo obtuso se puede encontrar en las diagonales. Utilizando las longitudes para resolverlo con las fórmulas se puede usar la ley de cosenos. Así que en resumen, los cálculos necesarios se necesitan para llegar a respuestas numéricas específicas en el contexto.

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