Pregunta 23. Demuestra que los puntos (a, 0), (0, b) y (1, 1) son colineales si, 1/a + 1/b = 1.
Solución:
Supongamos que los puntos son A (a, 0), B (0, b) y C (1, 1) forman un triángulo ABC
Área de ∆ABC = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
= 1/2[a(b – 1) + 0(1 – 0) + 1(0 – b)]
= 1/2[ab – a + 0 + 1(-b)]
= 1/2[ab – a – b]
Si los puntos son colineales, entonces el área de ∆ABC = 0
⇒1/2(ab – a – b) = 0
⇒ ab – a – b = 0
⇒ ab = a + b
Ahora al dividir por ab, obtenemos
⇒
Pregunta 24. El punto A divide el conjunto de P (-5, 1) y Q (3, 5) en la razón k : 1. Encuentra los dos valores de k para los cuales el área de ∆ABC donde B es (1, 5 ) y C (7, -2) es igual a 2 unidades.
Solución:
Supongamos que las coordenadas de A sean (x, y) que divide la unión de P (-5, 1) y Q (3, 5) en la razón.
Entonces, las coordenadas de A serán
o o
Se da que el área de ∆ABC es 2 unidades y los vértices son B(1, 5), C(7, -2) y A son los vértices
Entonces, Área de ∆ABC = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
⇒
⇒
(i) (14k – 66)(k + 1) = 4 ⇒ 14k – 66 = 4k + 4
⇒ 14k – 4k = 66 + 4
⇒10k = 70
⇒ k = 70/10 = 7
(ii) (14k – 66)(k + 1) = -4 ⇒ 14 – 66 = -4k – 4
⇒ 14k + 4k = -4 + 66 ⇒ 18k = 62
⇒ k = 62/18 = 31/9
Por lo tanto, el valor de k es 7, 31/9
Pregunta 25. El área de un triángulo es 5. Dos de sus vértices son (2, 1) y (3, -2). El tercer vértice se encuentra en y = x + 3. Encuentra el tercer vértice.
Solución:
Consideremos que ABC es un triángulo cuyos vértices son (2, 1), (3, -2) y (x, y)
También el área del triángulo ABC es 5
Asi que,
Área de ∆ABC = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
5 = 1/2[x(1 + 2) + 2(-2 – y) + 3(y – 1)]
10 = [3x-4-2y+3y-3]
10 = 3x + y – 7
3x + y = 10 + 7
3x + y = 17
Pero se da que el punto (x, y) está en y = x + 3
Entonces, 3x + x + 3 = 17
⇒ 4x = 17 – 3
4x = 14
⇒ x = 7/2
y y = x + 3 = 7/2 +3 = 13/2
Por lo tanto, el tercer vértice es (7/2, 13/2)
Pregunta 26. Se dan cuatro puntos A (6, 3), B (-3, 5), C (4, -2) y D (x, 3x) de tal forma que , ¿encontrar x?
Solución:
Supongamos que ABCD es un cuadrilátero cuyos vértices son A (6, 3), B (-3, 5), C (4, -2) y D (x, 3x)
Ahora, AC y BD están unidos
Área del triángulo = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
= 1/2 [6(5 + 2) + (-3)(-2 – 3) + 4(3 – 5)]
= 1/2 [6 * 7 + (-3)(-5) + 4(-2)]
= 1/2 [42 + 15 – 8] = 49/2
y área de △DBC,
= 1/2[x(5 + 2) + (-3)(-2 – 3x) + 4(3x – 5)]
= 1/2[7x + 6 + 9x + 12x – 20]
= 1/2[28x – 14] = 14x – 7
Ahora, [Tex]=\frac{14x-7}{\frac{49}{2}} [/Tex]
Si 56x – 28 = 49
⇒ 56x = 49 + 28 = 77
⇒ x = 77/56 = 11/8
Si 4(14x – 7) = 49
⇒56x – 28 = -49
⇒56x = -49 + 28 = -21
⇒x = -21/56 = -3/8
x = 11/8 o -3/8
Pregunta 27. Si tres puntos (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y 3 ) están en la misma recta, prueba que
Solución:
Supongamos que ABC es un triángulo cuyos vértices son (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y 3 )
Área de ∆ABC = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
Los puntos están en la misma línea, entonces
[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )] = 0
Al dividir por x 1 x 2 x 3 , obtenemos
Pregunta 28. Halla el área de un paralelogramo ABCD si tres de sus vértices son A (2, 4), B (2 + √3, 5) y C (2, 6).
Solución:
Dado que ABCD es un ||gm cuyos vértices son A (2, 4), B (2 + √3, 5) y C (2, 6).
Ahora dibuja una diagonal AC de ||gm ABCD
La diagonal divide el ||gm en dos triángulos de igual área
Área de ∆ABC = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
= 1/2 [2(5 – 6) + (2 + √3)(6 – 4) + 2(4 – 5)]
= 1/2 [2 * (-1) + (2 + √3) * 2 + 2 * (-1)]
= 1/2 [-2 + 4 + 2√3 – 2] = 1/2 (2√3) = √3 unidades cuadradas
Entonces, el área de ||gm ABCD = 2 * área(△ABC)
= 2 * (√3) = 2√3 unidades cuadradas
Pregunta 29. Encuentra el valor (s) de k para el cual los puntos (3k – 1, k – 2), (k, k – 7) y (k – 1, -k – 2) son colineales.
Solución:
Supongamos que el ABC es un triángulo cuyos vértices son A(3k – 1, k – 2), B(k, k – 7) y C(k – 1, -k – 2)
y A, B, C son colineales
Área de ∆ABC = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
= 1/2[(3k – 1)(k – 7 + k + 2) + k(-k – 2 – k + 2) + (k – 1)(k – 2 – k + 7)]
= 1/2 [(3k – 1)(2k – 5) + k(-2k + (k – 1) * 5)]
= 1/2 [6k 2 – 15k – 2k + 5 – 2k 2 + 5k – 5]
= 1/2[4k 2 – 12k] = 2k 2 – 6k
= 2k(k – 3)
Como sabemos que los puntos son colineales
entonces, Área de ABC=0
2k(k – 3) = 0
2k = 0 o k – 3 = 0, luego k = 0 o k = 3
Por lo tanto, k = 0, 3
Pregunta 30. Si los puntos A (-1, -4), B (b, c) y C (5, -1) son colineales y 2b + c = 4, encuentra los valores de b y c.
Solución:
Supongamos que el ABC es un triángulo cuyos vértices son A (-1, -4), B (b, c) y C (5, -1)
y A, B, C son colineales
Área de ∆ABC = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
= 1/2 [-1(c + 1) + b(-1 + 4) + 5(-4 – c)]
= 1/2 [-c – 1 – b + 4b – 20 – 5c]
= 1/2 [3b – 6c – 21]
Como sabemos que los puntos son colineales
entonces, Area del triangulo ABC = 0
1/2(2b – 6c – 21) = 0
⇒3b – 6c = 21
3b – 6c = 21 ———–(yo)
y 2b + c = 4 ———-(ii)
⇒c = 4 – 2b
Al sustituir el valor de c en la ecuación (i), obtenemos
⇒3b – 6(4 – 2b) = 21
⇒3b – 24 + 12b = 21
15b = 21 + 24 = 45
⇒b = 45/15 = 3
c = 4 – 2b = 4 – 2 * 3 = 4 – 6 = -2
b = 3, c = -2
Pregunta 31. Si los puntos A (-2, 1), B (a, b) y C (4, -1) son colineales y a – b = 1, encuentre los valores de a y 6.
Solución:
Supongamos que el ABC es un triángulo cuyos vértices son A (-2, 1), B (a, b) y C (4, -1)
y A, B, C son colineales
Área de ∆ABC = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
= 1/2 [-2(b + 1) + a(-1 – 1) + 4(1 – b)]
= 1/2[-2b – 2 – 2a + 4 – 4b]
= 1/2 [-2b – 2 – 2a + 4 – 4b]
= 1/2 [-2a – 6b + 2] = -a – 3b + 1
Como sabemos que los puntos son colineales
entonces, Area del triangulo ABC = 0
-a – 3b + 1 = 0
a + 3b = 1 ————(yo)
a = 1 – 3b
y dado que a – b = 1 ————(ii)
Al resolver las ecuaciones (i) y (ii), obtenemos
4b = 0 ⇒ b = 0
Por lo tanto, a = 1 – 3b = 1 – 3 * 0 = 1 – 0 = 1
a = 1, b = 0
Pregunta 32. Si los puntos A (1, -2), B (2, 3), C (a, 2) y D (-4, -3) forman un paralelogramo, encuentra el valor de a y la altura del paralelogramo tomando como base a AB.
Solución:
Dado que ABCD es un paralelogramo cuyos vértices son A (1, -2), B (2, 3), C (a, 2) y D (-4, -3)
Como sabemos, las diagonales se bisecan
es decir, punto medio de AC = punto medio de BD
⇒
= 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
⇒1 + a = -2
⇒a = -3
Entonces, el valor requerido de a es -3
Dado que, AB como base de un ||gm y trazó una perpendicular de A a AB
que se encuentran con AB en P. Entonces, DP es una altura de un ||gm.
Ahora, la ecuación de base AB, pasando por los puntos (1, -2) y (2, 3) es
⇒
⇒(y + 2)=
⇒(y + 2) = 5(x – 1)
⇒5x – y = 7 ————(yo)
Entonces, la pendiente de AB, digamos
Sea la pendiente de DP m 2 .
Ya que, DP es perpendicular a AB.
Por condición de perpendicularidad
metro 1 * metro 2 = -1 ⇒ 5 * metro 2 = -1
⇒m2 = -1/5
Ahora, ec. de DP, con pendiente (-1/5)
y pasando el punto (-4,-3) es (y – y 1 ) = m 2 (x – x 1 )
⇒
⇒5y + 15 = -x – 4
⇒x + 5y = -19 ————-(ii)
Al sumar las ecuaciones (i) y (ii), obtenemos el punto de intersección P.
Ahora ponga el valor de y de la ec. (i) en la ec. (ii), obtenemos
x + 5(5x – 7) = -19 [usando la Ec. (i)]
⇒x + 25x – 35 = -19
⇒26x = 16
X = 8/13
Ahora ponga el valor de x en la ecuación (i), obtenemos
Entonces, las coordenadas del punto P
Y, la longitud de la altura de un paralelogramo,
Ahora, usando la fórmula de la distancia, obtenemos
Por lo tanto, la longitud requerida de la altura de un paralelogramo es 12√26/13
Pregunta 33. A (6, 1), B (8, 2) y C (9, 4) son tres vértices de un paralelogramo ABCD. Si E es el punto medio de DC, encuentre el área de ∆ADE.
Solución:
Dado que ABCD es un paralelogramo, cuyos vértices son A (6,1), B (8,2) y C (9,4)
Supongamos que el cuarto vértice del paralelogramo sea D(x, y).
Ahora, como sabemos, las diagonales de un paralelogramo se bisecan entre sí.
entonces, Punto medio de BD = Punto medio de AC
⇒
⇒
⇒8+x=15⇒x=7
y
⇒2 + y = 5 ⇒ y = 3
Entonces, el cuarto vértice de ||gm es D(7, 3)
Ahora, punto medio del lado DC
E = (8, 7/2)
Ahora encontramos el área de ∆ADE
= 1/2[6(3 – 7/2) + 7(7/2 – 1) + 8(1 – 3)]
= 1/2 [6 * (-1/2 + 7(5/2 + 8(-2))]
= 1/2 (-3 + 35/2 – 16)
= 1/2 (35/2 – 19)
= 1/2 (-3/2)
= -3/4 [Como sabemos que el área no puede ser negativa]
Por lo tanto, el área requerida ∆ADE es 3/4sq. unidades
Pregunta 34. Si D E (7, 3) y F son los puntos medios de los lados de ∆ABC, encuentra el área de ∆ABC.
Solución:
Dado que ABC es un triángulo, supongamos que los vértices del triángulo ABC son A(x 1 , y 1 ), B(x 2 , y 2 ) y C(x 3 , y 3 )
Y los puntos medios del lado BC, CA y AB son D(-1/2, 5/2), E(7, 3) y F(7/2, 7/2)
Dado que D(-1/2, 5/2) es el punto medio de BC.
Asi que,
y
⇒x 2 + x 3 = -1 ————(i)
y y2 + y3 = 5
Como sabemos que E(7, 3) es el punto medio de CA.
Entonces, y
⇒x 3 + x 1 = 14 ———–(iii)
y y 3 + y 1 = 6 ————(iv)
Además, F(7/2, 7/2) es el punto medio de AB
y
⇒x 1 + x 2 = 7 ————–(v)
y y 1 + y 2 = 7 —————-(vi)
Ahora, al sumar las ecuaciones (i), (ii) y (v), obtenemos
2(x1 + x2 + x3 ) = 20
x 1 + x 2 + x 3 = 10 —————(vii)
Al restar la Ec. (i), (iii) y (v) de la ecuación. (vii), obtenemos
x1 = 11, x2 = -4 , x3 = 3
Al sumar las ecuaciones (ii), (iv) y (vi), obtenemos
2(y1 + y2 + y3 ) = 18
⇒y 1 + y 2 + y 3 = 9 ————-(viii)
Al restar la Ec. (ii), (iv) y (vi) de la ecuación. (viii), obtenemos
y 1 = 4, y 2 = 3, y 3 = 9
Por tanto, los vértices de ∆ABC son A(11, 4), B(-4, 3) y C(3, 2)
Área de ∆ABC = 1/2[x 1 (y 2 – y 3 ) + (y 3 – y 1 )x 2 + x 3 (y 1 – y 2 )]
= 1/2[11(3 – 2) + (-4)(2 – 4) + 3(4 – 3)]
= 1/2[11 * 1 + (-4)(-2) + 3(1)]
= 1/2(11 + 8 + 3)
= 22/2 = 11
Por lo tanto, el área requerida de ∆ABC es 11 unidades cuadradas
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por ysachin2314 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA