Problema di geometria
Ciao vorrei sapere se il seguente problema che ho svolto è corretto:
Due circonferenze sono tangenti ad una stessa retta r ed i loro raggi misurano 3 e 5.
Una retta s parallela ad r ha distanza x da r ed interseca entrambe le circonferenze.
Determinare quali valori deve avere x affinchè sia massima:
a)la somma dei quadrati delle corde intercettate dalle due circonferenze su s;
b)la somma delle corde intercettate dalle due circonferenze su s.
Io ho ragionato cosi':
R=5 (raggio maggiore) ; r=3 (raggio minore)
C=semi corda maggiore ; c=semi corda minore
a)
Con Pitagora ricavo le semi corde:
\(\displaystyle C^2 = R^2 - (R-x)^2 = 25 - (5-x)^2 \)
\(\displaystyle C^2 = -(x^2 - 10x + 25) + 25 \)
\(\displaystyle C^2 = - x^2 + 10x \)
\(\displaystyle c^2 = r^2 - (r-x)^2 = 9 - (3-x)^2 \)
\(\displaystyle c^2 = -(x^2 - 6x + 9) + 9 \)
\(\displaystyle c^2 = - x^2 + 6x \)
\(\displaystyle 2C = 2√(-x^2 + 10x) \)
\(\displaystyle 2c = 2√(-x^2 + 6x) \)
\(\displaystyle y = (2C)^2 + (2c)^2 \)
\(\displaystyle y = 4(-x^2 + 10x) + 4(-x^2 + 6x) \)
\(\displaystyle y = -8x^2 + 64x \)
Ricavo la derivata:
\(\displaystyle y'= -16x + 64 \)
La pongo uguale a zero:
\(\displaystyle -16x + 64 = 0 \)
\(\displaystyle x = 64/16 = 4 \)
b)
\(\displaystyle y = 2C + 2c \)
\(\displaystyle y = 2√(-x^2 + 10x) + 2√(-x^2 + 6x) \)
\(\displaystyle y' = (6-2x)/√(6x-x^2) + (10-2x)/√(10x-x^2) \)
\(\displaystyle (6-2x)/√(6x-x^2) + (10-2x)/√(10x-x^2) = 0 \)
\(\displaystyle x=15/4 \)
Secondo voi è corretto?
Grazie in anticipo!
Due circonferenze sono tangenti ad una stessa retta r ed i loro raggi misurano 3 e 5.
Una retta s parallela ad r ha distanza x da r ed interseca entrambe le circonferenze.
Determinare quali valori deve avere x affinchè sia massima:
a)la somma dei quadrati delle corde intercettate dalle due circonferenze su s;
b)la somma delle corde intercettate dalle due circonferenze su s.
Io ho ragionato cosi':
R=5 (raggio maggiore) ; r=3 (raggio minore)
C=semi corda maggiore ; c=semi corda minore
a)
Con Pitagora ricavo le semi corde:
\(\displaystyle C^2 = R^2 - (R-x)^2 = 25 - (5-x)^2 \)
\(\displaystyle C^2 = -(x^2 - 10x + 25) + 25 \)
\(\displaystyle C^2 = - x^2 + 10x \)
\(\displaystyle c^2 = r^2 - (r-x)^2 = 9 - (3-x)^2 \)
\(\displaystyle c^2 = -(x^2 - 6x + 9) + 9 \)
\(\displaystyle c^2 = - x^2 + 6x \)
\(\displaystyle 2C = 2√(-x^2 + 10x) \)
\(\displaystyle 2c = 2√(-x^2 + 6x) \)
\(\displaystyle y = (2C)^2 + (2c)^2 \)
\(\displaystyle y = 4(-x^2 + 10x) + 4(-x^2 + 6x) \)
\(\displaystyle y = -8x^2 + 64x \)
Ricavo la derivata:
\(\displaystyle y'= -16x + 64 \)
La pongo uguale a zero:
\(\displaystyle -16x + 64 = 0 \)
\(\displaystyle x = 64/16 = 4 \)
b)
\(\displaystyle y = 2C + 2c \)
\(\displaystyle y = 2√(-x^2 + 10x) + 2√(-x^2 + 6x) \)
\(\displaystyle y' = (6-2x)/√(6x-x^2) + (10-2x)/√(10x-x^2) \)
\(\displaystyle (6-2x)/√(6x-x^2) + (10-2x)/√(10x-x^2) = 0 \)
\(\displaystyle x=15/4 \)
Secondo voi è corretto?
Grazie in anticipo!
Risposte
Per il punto a) ho ottenuto il tuo stesso risultato.
Personalmente ho provato a risolverlo senza scomodare le derivate. Ho ragionato così: la funzione ottenuta è una parabola con la concavità rivolta verso il basso, di conseguenza per trovare l'ascissa del massimo basta trovare l'ascissa del vertice ($-b/(2a)$).

Personalmente ho provato a risolverlo senza scomodare le derivate. Ho ragionato così: la funzione ottenuta è una parabola con la concavità rivolta verso il basso, di conseguenza per trovare l'ascissa del massimo basta trovare l'ascissa del vertice ($-b/(2a)$).