Pregunta 40. Demuestra que los puntos (3, 0), (4, 5), (-1, 4) y (-2, -1) tomados en orden, forman un rombo. Además, encuentre su área.
Solución:
Consideremos que los puntos dados son A(3, 0), B(4, 5), C(-1, 4) y D(-2, -1)
Ahora encontramos la longitud de los lados y las diagonales,
Usando la fórmula de la distancia
Entonces AB =
AB 2 = (4 + 3) 2 + (5 – 0) 2
= (1) 2 + (5) 2
= 1 + 25 = 26
Del mismo modo, BC 2 = (-1 – 4) 2 + (4 – 5) 2
= (-5) 2 + (-1) 2 = 25 + 1 = 26
CD 2 = (-2 + 1) 2 + (-1 – 4) 2
= (-1) 2 + (-5) 2 = 1 + 25 = 26
y AD 2 = (3 + 2) 2 + (0 + 1) 2
= (5) 2 + (1) 2 = 25 + 1 = 26
CA diagonal 2 = (-1 – 3) 2 + (4 – 0) 2
= (-4) 2 + (4) 2 = 16 + 16 = 32
y BD 2 = (-2 – 4) 2 + (-1 – 5) 2
= (-6) 2 + (-6) 2 = 36 + 36 = 72
Entonces, concluimos que los lados AB = BC = CD = DA y la diagonal AC no es igual a BD
Por lo tanto, ABCD es un rombo.
Ahora encontramos el área del rombo ABCD = Producto de diagonales/2
= (√32 × √72)/2
= (√16 × 2 × 2 × 36)/2
= 4 × 2 × 6/2
= 24 unidades cuadradas
Pregunta 41. En la disposición de los asientos de los escritorios en un salón de clases, tres estudiantes, Rohini, Sandhya y Bina, están sentados en A (3, 1), B (6, 4) y C (8, 6). ¿Crees que están sentados en una fila?
Solución:
Dado que A (3, 1), B (6, 4) y C (8, 6)
Ahora encontramos la longitud de los lados y las diagonales,
Usando la fórmula de la distancia
AB =
AB2 = (6 – 3) 2 + (4 – 1) 2
= (3) 2 + (3) 2 = 9 + 9 = 18
Del mismo modo, BC 2 = (8 – 6) 2 + (6 – 4) 2
= (2) 2 + (2) 2 = 4 + 4 = 8
y BC 2 = (8 – 6) 2 + (6 – 4) 2
= (2) 2 + (2) 2 = 4 + 4 = 8
y CA 2 = (3 – 8) 2 + (1 – 6) 2
= (-5) 2 + (-5) 2 = 25 + 25 = 50
AB = √18 = √9 * 2 = 3√2
BC = √8 = √4 * 2 = 2√2
y CA = √50 = √25 * 2 = 5√2
AB + BC = 3√2 + 2√2 = 5√2 = CA
Por lo tanto, A, B y C son puntos colineales. Por lo tanto, están sentados en una línea.
Pregunta 42. Encuentra un punto en el eje y que sea equidistante de los puntos (5, -2) y (-3, 2).
Solución:
Supongamos que P es el punto que se encuentra en el eje y. Entonces, es x = 0, entonces las coordenadas de P son (0, y)
Se da que el punto P (0, y) equidista de los puntos A(5, -2) y B(-3, 2).
Entonces, PA = PB
Además, PA 2 = PB 2
Ahora usando la fórmula de la distancia, obtenemos
(5 – 0) 2 + (-2 – y) 2 = (-3 – 0) 2 + (2 – y) 2
25 + 4 + y 2 + 4y = 9 + 4 – 4y + y 2
y2 + 4y + 4y – y2 = 13 – 29
8 años = -16
y = -16/8 = 2
Por lo tanto, el punto P requerido es (0,-2)
Pregunta 43. Encuentra una relación entre x e y tal que el punto (x, y) sea equidistante de los puntos (3, 6) y (-3, 4).
Solución:
Consideremos que P (x, y) es equidistante de A(3, 6) y B(-3, 4)
Entonces, PA = PB
Además, PA 2 = PB 2
Ahora usando la fórmula de la distancia, obtenemos
Al elevar al cuadrado ambos lados, obtenemos
(x – 3) 2 + (y – 6) 2 = (x + 3) 2 + (y – 4) 2
x2 – 6x + 9 + y2 – 12y + 36 = x2 + 6x + 9 = y2 – 8y + 16
-6x – 12y + 45 = 6x – 8y + 25
-6x – 6x – 12y + 8y + 45 – 25 = 0
-12 – 4 años + 20 = 0
3x + y – 5 = 0
3x + y = 5
Pregunta 44. Si un punto A (0, 2) es equidistante de los puntos B (3, p) y C (p, 5), entonces encuentre el valor de p.
Solución:
Dado que el punto A (0, 2) es equidistante de los puntos B (3, p) y C (p, 5)
Ahora usando la fórmula de la distancia, obtenemos
Se da que AB = AC
√p 2 – 4p + 13 = √p 2 + 9
Entonces, al elevar al cuadrado ambos lados, obtenemos
= pag 2 – 4 pag + 13 = pag 2 + 9
p 2 – 4p – p 2 = 9 – 13
-4p = -4
p = 1
Por lo tanto, el valor de p es 1
Pregunta 45. Demuestra que los puntos (7, 10), (-2, 5) y (3, -4) son los vértices de un triángulo rectángulo isósceles.
Solución:
Consideremos que los puntos son A (7, 10), B (-2, 5) y C (3, -4)
ahora hallamos la longitud de los lados
Usando la fórmula de la distancia
Ahora AB =
Del mismo modo, BC =
y CA =
Entonces, concluimos que AB = BC = √106 y AB 2 + BC 2 = AC 2
Por lo tanto, ABC es un triángulo rectángulo isósceles
Pregunta 46. Si el punto P (x, 3) es equidistante de los puntos A (7, -1) y B (6, 8), encuentra el valor de xy la distancia AP.
Solución:
Se da que el Punto P (x, 3) es equidistante de los puntos A (7, -1) y B (6, 8)
Entonces, PA = PB
Al elevar al cuadrado ambos lados, obtenemos
(x – 7) 2 + (4) 2 = (x – 6) 2 + (-5) 2
x2 – 14x + 49 + 16 = x2 – 12x + 36 + 25
x2 – 14x + 65 = x2 – 12x + 61
x2 – 14x + 12x – x2 = 61 – 65
-2x = -4
X = -4/-2 = 2
x = 2
ahora hallamos la distancia
Pregunta 47. Si A (3, y) es equidistante de los puntos P (8, -3) y Q (7, 6), encuentra el valor de y y encuentra la distancia AQ.
Solución:
Se da que el punto A (3, y) equidista de P (8, -3) y Q (7, 6)
Entonces, AP = AQ
Al elevar al cuadrado ambos lados, obtenemos
(3 – 8) 2 + (y + 3) 2 = (-4) 2 + (y – 6) 2
(-5) 2 + y 2 + 6y + 9 = 16 + y 2 – 12y + 36
25 + y2 + 6y + 9 = 16 + y2 – 12y + 36
y2 + 6y – y2 + 12y = 36 – 9 – 25 + 16
18 años = 18
y = 18/18 = 1
y = 1
ahora hallamos la distancia
Pregunta 48. Si (0, -3) y (0, 3) son los dos vértices de un triángulo equilátero, encuentra las coordenadas de su tercer vértice.
Solución:
Dado que A (0, -3) y B (0, 3) son los dos vértices de un triángulo equilátero ABC
Supongamos que las coordenadas del tercer vértice sean C (x, y)
En el triángulo equilátero, AC = AB
Asi que,
(x – 0) 2 + (y + 3) 2 = (0 – 0) 2 + (3 + 3) 2
x 2 + (y + 3) 2 = 0 + (6) 2 = 36
x2 + y2 + 6y + 9 = 36
x2 + y2 + 6y = 36 – 9 = 27 …….(i)
Además, BC = AB
(x-0) 2 + (y-3) 2 = 36
x2 + y2 + 9 – 6y = 36
x2 + y2 – 6y = 36 – 9 = 27 ……..(ii)
Entonces, de la ecuación (i) y (ii), obtenemos
x2 + y2 + 6y = x2 + y2 – 6y
x2 + y2 + 6y – x2 – y2 + 6y = 0
12 años = 0
y = 0
Ahora pon el valor de y en la ecuación (i)
x2 + y2 + 6y = 27
x2 + 0 + 0 = 27
x = ±√27 = ±3√3
Entonces, las coordenadas del tercer punto son (3√3, 0) o (-3√3, 0)
Pregunta 49. Si el punto P (2, 2) es equidistante de los puntos A (-2, k) y B (-2k, -3), encuentra k. Además, encuentre la longitud de AP.
Solución:
Dado que el punto P (2, 2) es equidistante de los puntos A (-2, k) y B (-2k, -3)
Entonces, AP = BP
(2 + 2) 2 + (2 – k) 2 = (2 + 2k) 2 + (2 + 3) 2
(4) 2 + (2 – k) 2 = (2 + 2k) 2 + (5) 2
16 + 4 + k 2 – 4k = 4 + 4k 2 + 8k + 25
4k 2 + 8k + 29 – 16 – 4 – k 2 + 4k = 0
3k 2 + 12k + 9 = 0
k2 + 4k + 3 = 0
k2 + k + 3k + 3 = 0
k(k + 1) + 3(k + 1) = 0
(k + 1)(k + 3) = 0
Entonces, el valor de k k + 1 = 0, entonces k = -1
o k + 3 = 0, entonces k = -3
Por lo tanto, k = -1, -3
ahora hallamos la distancia
Pregunta 50. Demuestre que ∆ABC, donde A (-2, 0), B (2, 0), C (0, 2) y ∆PQR, donde P (-4, 0), Q (4, 0), R (0, 4) son similares.
Solución:
Dado que en ∆ABC, los vértices son A (-2, 0), B (2, 0), C (0, 2)
En ∆PQR, los vértices son P (-4, 0), Q (4, 0), R (0, 4)
Demuestre que ∆ABC ~ ∆PQR
Asi que,
Ahora,
Entonces, AB/PQ = 4/8 = 1/2
BC/QR = 2√2/4√2 = 1/2
CA/PQ = 2√2/4√2 = 1/2
Entonces, AB/PQ = BC/QR = CA/RP
Mediante el uso de SSS
∆ABC ~ ∆PQR
Pregunta 51. Un triángulo equilátero tiene dos vértices en los puntos (3, 4) y (-2, 3). Encuentra las coordenadas del tercer vértice.
Solución:
Dado que A (3, 4) y B (-2, 3) son los dos vértices de un triángulo equilátero ABC
Supongamos que las coordenadas del tercer vértice sean C (x, y)
Ahora
Como sabemos que en el triángulo equilátero, AB = BC = CA
Entonces, BC = AB
Al elevar al cuadrado ambos lados obtenemos
(x + 2) 2 + (y – 3) 2 = 26
x2 + 4x + 4 + y2 – 6y + 9 = 26
x 2 + y 2 + 4x – 6y + 13 = 26
x2 + y2 + 4x – 6y = 26 – 13 = 12 ………..(i)
Del mismo modo, CA = AB
Al elevar al cuadrado ambos lados obtenemos
(3 – x) 2 + (4 – y) 2 = 26
9 + x2 – 6x + 16 + y2 – 8y = 26
x2 + y2 – 6x – 8y + 25 = 26
x 2 + y 2 – 6x – 8y = 26 – 25 = 1 …….(ii)
Ahora, al restar la ecuación (ii) de (i), obtenemos
10x + 2y = 12
5x + y = 6 ……..(iii)
y = 6 – 5x
Ahora reemplazando el valor de y en la ecuación (i), obtenemos
x2 + (6 – 5x) 2 + 4x – 6(6 – 5x) = 13
x 2 + 36 + 25x 2 – 60x + 4x – 36 + 30x – 13 = 0
26x 2 – 26x – 13 = 0
2x 2 – 2x – 1 = 0
Aquí, a = 2, b = -2, c = -1
Cuando x = (1 + √3)/2, entonces y = 6 – 5x = 6 – 5((1 + √3)/2) = (7 – 5√3)/2
O cuando x = (1 – √3)/2, entonces y = 6 – 5x = 6 – 5((1 – √3)/2) = (7 + 5√3)/2
Por lo tanto, las coordenadas del punto C son ((1 + √3)/2, (7 – 5√3)/2) o ((1 – √3)/2, (7 + 5√3)/ 2)
Pregunta 52. Encuentra el circuncentro del triángulo cuyos vértices son (-2, -3), (-1, 0), (7, -6).
Solución:
Dado que los vértices de ∆ABC son A(-2, -3), B(-1, 0) y C(7, -6), y
supongamos que O es el circuncentro ∆ABC. Entonces, las coordenadas de O serán (x, y)
Entonces, OA = OB = OC
O OA 2 = OB 2 = OC 2
Ahora
OA 2 = (x + 2) 2 + (y + 3) 2
= x2 + 4x + 4 + y2 + 6y + 9
= x2 + y2 + 4x + 6y + 13
OB 2 = (x + 1) 2 + (y + 0) 2
= x2 + 2x + 1 + y2
= x2 + y2 + 2x + 1
CO2 = (x – 7) 2 + (y + 6) 2
= x2 – 14x + 49 + y2 + 12y + 36
= x2 + y2 – 14x + 12y + 85
AO 2 = OB 2
x2 + y2 + 4x + 6y + 13 = x2 + y2 + 2x + 1
4x + 6y -2y = 1 – 13
2x + 6y = -12
x + 3y = -6 ………(yo)
OB 2 = OC 2
x2 + y2 + 2x + 1 = x2 + y2 – 14x + 12y + 85
2x + 14x – 2y = 85 – 1
16x – 12y = 84
4x – 3y = 21 ………(ii)
De la ecuación (i), obtenemos
x = -3y – 6
Al sustituir el valor de x en la ecuación (ii)
4(-3y – 6) – 3y = 21
-12 – 24 – 3 años = 21
-15 años = 21 + 24
-15 años = 45
y = -45/15 = -3
x = -3y – 6 = -3 × (-3) – 6
= + 9 – 6 = 3
Por lo tanto, las coordenadas de O son (3,-3)
Pregunta 53. Halla el ángulo subtendido en el origen por el segmento de recta cuyos extremos son (0, 100) y (10, 0).
Solución:
Consideremos que las coordenadas de los puntos finales de un segmento de línea son
A (0, 100), B (10, 0) y el origen es O (0, 0)
Entonces, el ángulo subtendido por la línea PQ en el origen es 90° o π/2
Pregunta 54. Encuentra el centro del círculo que pasa por (5, -8), (2, -9) y (2, 1).
Solución:
Dado que O es el centro del círculo y A(5, -8), B(2, -9) y C (2, 1) son los puntos del círculo.
Entonces, consideremos que las coordenadas de O sean (x, y)
Por lo tanto, OA = OB = OC
OA 2 = OB 2 = OC 2
Ahora
OA 2 = (x – 5) 2 + (y + 8) 2
= x2 – 10x + 25 + y2 + 16y + 64
= x2 + y2 – 10x + 16y + 89
De manera similar, OB 2 = (x – 5) 2 + (y + 9) 2
= x2 + 4 – 4x + y2 + 81 + 18y
= x2 + y2 – 4x + 18y + 85
y OC 2 = x 2 – 4x + 4 + y 2 – 2y + 1
= x2 + y2 – 4x – 2y + 5
AO 2 = OB 2
x2 + y2 – 10x + 16y + 89 = x2 + y2 – 4x + 18y + 85
-10x + 4x + 16y – 18y = 85 – 89
-6x – 2y = -4
3x + y = 2 …….(yo)
OB 2 = OC 2
x2 + y2 – 4x + 18y + 85 = x2 + y2 – 4x – 2y + 5
18 años + 2 años = 5 – 85
20 años = -80
y = -80/10 = -4
Ahora sustituimos el valor de y en la ecuación (i), obtenemos
3x + y = 2
3x – 4 = 2
3x = 2 + 4 = 6
X = 6/3 = 2
Por lo tanto, las coordenadas de O son (2,-4)
Pregunta 55. Si dos vértices opuestos de un cuadrado son (5, 4) y (1, -6), encuentra las coordenadas de los dos vértices restantes.
Solución:
Dado que los dos puntos opuestos de un cuadrado ABCD son A(5, 4) y C(1, -6)
Consideremos que las coordenadas de B sean (x, y).
Entonces, únete a AC
Como sabemos que los lados de un cuadrado son iguales, entonces,
AB = BC
AB 2 = BC 2
(x – 5) 2 + (y – 4) 2 = (x – 1) 2 + (y + 6) 2
x 2 – 10x + 25 + y 2 – 8y + 16 = x 2 – 2x + 1 + y 2 + 12y + 36
-10x + 2x – 8y – 12y = 37 – 41
-8x – 20y = -4
2x + 5y = 1
2x = 1 – 5y
x = (1 – 5 años)/2
entonces ABC es un triangulo rectangulo
Ahora, usando el teorema de Pitágoras, obtenemos
CA 2 = AB 2 + BC 2
(5 – 1) 2 + (4 + 6) 2 = x 2 – 10x + 25 + y 2 – 8y + 16 + x 2 – 2x + 1 + y 2 + 12y + 36
(4) 2 + (10) 2 = 2x 2 + 2y 2 – 12x + 4y + 78
16 + 100 = 2x 2 + 2y 2 – 12x + 4y + 78
2x 2 + 2y 2 – 12x + 4y + 78 – 16 – 100 = 0
2x 2 + 2y 2 – 12x + 4y – 38 = 0
x 2 + y 2 – 6x + 2y – 19 = 0 …..(i)
Ahora sustituyendo x = (1 – 5y)/2 en la ecuación (i), obtenemos
1 + 25 años 2 – 10 años + 4 años 2 – 12 + 60 años + 8 años – 76 = 0
29 años 2 + 58 años – 87 = 0
y 2 + 2y – 3 = 0
y 2 + 3y – y – 3 = 0
y(y+3) – 1(y+3) = 0
(y + 3)(y – 1) = 0
El valor de y puede ser y + 3 = 0, entonces y = -3
o y – 1 = 0, entonces y = 1
Cuando y = 1, entonces
x = (1 – 5 años)/2
= (1 – 5(1))/2
= -2
Cuando y = -3, entonces
x = (1 – 5(-3))/2
= 8
Entonces, los otros puntos del cuadrado ABCD son (-2,1) y (8,-3)
Pregunta 56. Encuentra el centro del círculo que pasa por (6, -6), (3, -7) y (3, 3).
Solución:
Consideremos O el centro de la circunferencia es (x, y)
Se da que el centro del círculo que pasa por (6, -6), (3, -7) y (3, 3)
Únase a OA, OB y OC
Entonces, OA = OB = OC
OA 2 = (x -6 ) 2 + (y + 6) 2
OB 2 = (x – 3) 2 + (y + 7) 2
y CO 2 = (x – 3) 2 + (y-3) 2
Como sabemos que OA 2 = OB 2
Entonces, (x – 6) 2 + (y + 6) 2 = (x – 3) 2 + (y + 7) 2
x2 – 12x + 36 + y2 + 12y + 36 = x2 – 6x + 9 + y2 + 14y + 49
x2 – 12x + 36 + y2 + 12y + 36 – x2 + 6x – 9 – y2 – 14y – 49 = 0
-12x + 12y + 72 + 6x – 14y – 58 = 0
-6x – 2y + 14 = 0
-6x – 2y = -14
3x + y = 7 …..(yo)
Además, OB 2 = OC 2
(x – 3) 2 + (y + 7) 2 = (x – 3) 2 + (y – 3) 2
x2 – 6x + 9 + y2 + 14y + 49 = x2 – 6x + 9 + y2 – 6y + 9
x2 + y2 – 6x + 58 + 14y – x2 – y2 + 6x + 6y – 18 = 0
20 años + 40 = 0
20 años = -40
y = -40/20 = -2
3x + (-2) = 7
3x = 7 + 2 = 9
X = 9/3 = 3
Por lo tanto, las coordenadas del centro son (3,-2)
Pregunta 57. Dos vértices opuestos de un cuadrado son (-1, 2) y (3, 2). Encuentra las coordenadas de los otros dos vértices.
Solución:
Consideremos que ABCD es un cuadrado, en el que las coordenadas son A (-1, 2) y C (3, 2).
Supongamos que las coordenadas de B son (x, y)
Ahora, únete a AC
Como sabemos que los lados de un cuadrado son iguales, entonces,
AB = BC
AB 2 = BC 2
Ahora
AB 2 = (x + 1) 2 + (y – 2) 2
De manera similar, BC 2 = (x – 3) 2 + (y – 2) 2
Como sabemos que AB = BC
Asi que,
(x + 1) 2 + (y – 2) 2 = (x – 3) 2 + (y – 2) 2
(x + 1) 2 = (x – 3) 2
x2 + 2x + 1 = x2 – 6x + 9
x2 + 2x + 6x – x2 = 9 – 1 = 8
8x = 8
X = 8/8 = 1
Ahora en el triángulo rectángulo ABC
CA 2 = AB 2 + BC 2
(3 + 1) 2 + (2 – 2) 2 = (x + 1) 2 + (y – 2) 2 + (x – 3) 2 + (y – 2) 2
(4) 2 + (0) 2 = x 2 + 2x + 1 + y 2 – 4y + 4 + x 2 – 6x + 9 + y 2 – 4y + 4
16 = 2x 2 + 2y 2 – 4x – 8y + 18
2x 2 + 2y 2 – 4x – 8y = 16 – 18
2x 2 + 2y 2 – 4x – 8y = -2
x2 + y2 – 2x – 4y = -1 …….(i)
Ahora sustituimos el valor de x, en la ecuación (i), obtenemos
(1) 2 + y 2 – 2 × 1 – 4y = -1
1 + y 2 – 2 – 4y = -1
y 2 – 4y = -1 – 1 + 2 = 0
y(y – 4) = 0
Entonces el valor de y puede ser y = 0
o y – 4 = 0, entonces y = 4
Por lo tanto, las coordenadas de otros puntos serán (1, 0) y (1, 4)
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Artículo escrito por ysachin2314 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA