In un triangolo rettangolo un cateto è
[math]8 cm[/math]
e il triplo dell'altro cateto supera di
[math]28 cm[/math]
l'ipotenusa. Trova il perimetro e l'area del triangolo.

Svolgimento
Chiamiamo con le incognite
[math]x[/math]
e
[math]y[/math]
l'ipotenusa del triangolo e l'altro cateto; sappiamo quindi che:
[math]AB = x [/math]
[math]BC = y [/math]
[math]AC = 8 cm [/math]
Sapendo che triplo del cateto
[math]BC[/math]
supera di
[math]28 cm[/math]
l'ipotenusa, possiamo scrivere che:
[math] 3 BC = AB + 28 cm [/math]
Quindi:
[math] 3y = x + 28 [/math]
Utilizzando il teorema di Pitagora, possiamo ricavare un'altra equazione:
[math] BC = \sqrt{AB^2 - AC^2} [/math]
[math] y = \sqrt{x^2 - 8^2} = \sqrt(x^2 - 64) [/math]
Impostiamo il sistema:
[math][/math]
left{ \begin{array}{rl}
3y = x + 28 &\
y = \sqrt{x^2 - 64} &
end{array}\right.
[math][/math]
Determiniamo le condizioni di esistenza:
[math]C.E.[/math]
[math]x^2 - 64 ⥠0[/math]
Passiamo all'equazione associata:
[math]x^2 - 64 = 0 \to x^2 = 64 \to x = ± 8 [/math]
Poiché la disequazione è maggiore o uguale a zero, prendiamo come soluzioni gli intervalli esterni alle radici:
[math] x ⤠- 8 ⨠x ⥠8 [/math]
Ricaviamo, quindi, la
[math]y[/math]
dalla prima equazione e risolviamo con il metodo del confronto:
[math][/math]
left{ \begin{array}{rl}
y = frac{ x + 28}{3} &\
y = \sqrt{x^2 - 64} &
end{array}\right.
[math][/math]
[math] frac(x + 28)(3) = \sqrt{x^2 - 64} [/math]
[math] (frac(x + 28)(3))^2 = (\sqrt{x^2 - 64})^2 [/math]
[math] frac(x^2 + 784 + 56x )(9) = x^2 - 64 [/math]
Calcoliamo il minimo comune multiplo:
[math] x^2 + 784 + 56x = 9x^2 - 576 [/math]
[math] x^2 + 784 + 56x - 9x^2 + 576 = 0 [/math]
[math] - 8 x^2 + 56x + 1360 = 0 [/math]
Dividiamo tutto per - 8:
[math] x^2 - 7x - 170 = 0 [/math]
Troviamo le soluzioni con la formula
[math] x = frac(-b ± \sqrt{b^2 - 4ac})(2a) [/math]
:
[math] x = frac(-(-7) ± \sqrt{(-7)^2 - 4 \cdot (-170)})(2) = frac(7 ± \sqrt(49 + 680))(2) = [/math]
[math] frac(7 ± \sqrt{729})(2) = frac(7 ± 27)(2) [/math]
[math] x_1 = frac(7 + 27)(2) = 17 , x_2 = frac(7 - 27)(2) = - 10 [/math]
Dobbiamo scartare il risultato negativo, poiché la lunghezza di un segmento non può essere negativa.
[math] x = 17 [/math]
Ora troviamo il corrispondente valore di
[math]y[/math]
:
[math] y = frac(17 + 28)(3) = 15 [/math]
Determiniamo il perimetro e l'area del triangolo:
[math] P = AB + BC + CA = (8 + 17 + 15) cm = 40 cm[/math]
[math] A = frac(AC \cdot BC)(2) = frac(8 cm \cdot 15 cm)(2) = 60 cm^2 [/math]