Marcos necesita construir en un aplicativo de diseño industrial el modelo tridimensional de una pequeña cuña. Para ello, inicia creando una cara lateral, un triángulo rectángulo de... Marcos necesita construir en un aplicativo de diseño industrial el modelo tridimensional de una pequeña cuña. Para ello, inicia creando una cara lateral, un triángulo rectángulo de 150 mm². Se sabe que la longitud de su base excede en 2 cm a su altura. Entonces, la longitud más larga, ℓ, de la cara triangular de la cuña mide:
Understand the Problem
La pregunta está pidiendo calcular la longitud más larga de la cara triangular de una cuña, basada en la relación entre la base y la altura de un triángulo rectángulo con un área dada. El problema implica un análisis geométrico y álgebra.
Answer
La longitud más larga de la cara triangular, $\ell$, es aproximadamente $7.67 \, \text{cm}$.
Answer for screen readers
La longitud más larga, $\ell$, de la cara triangular de la cuña mide aproximadamente $7.67 , \text{cm}$.
Steps to Solve
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Definir variables y ecuaciones
Sea $h$ la altura del triángulo en cm. La base, entonces, es $h + 2$.
El área de un triángulo rectángulo está dada por la fórmula: $$ A = \frac{1}{2} \times \text{base} \times \text{altura} $$
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Escribir la ecuación del área
Dado que el área es de $150 , \text{mm}^2$, que es equivalente a $15 , \text{cm}^2$, podemos escribir: $$ 15 = \frac{1}{2} \times (h + 2) \times h $$
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Simplificar la ecuación
Multiplicamos ambos lados por 2: $$ 30 = (h + 2) \times h $$
Expandiendo, obtenemos: $$ 30 = h^2 + 2h $$
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Reorganizar la ecuación
Reorganizamos a la forma cuadrática: $$ h^2 + 2h - 30 = 0 $$
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Resolver la ecuación cuadrática
Utilizamos la fórmula cuadrática: $$ h = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} $$
Donde $a = 1$, $b = 2$, y $c = -30$.
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Calcular los valores de h
Sustituimos: $$ h = \frac{-2 \pm \sqrt{2^2 - 4(1)(-30)}}{2(1)} $$ $$ h = \frac{-2 \pm \sqrt{4 + 120}}{2} $$ $$ h = \frac{-2 \pm \sqrt{124}}{2} $$ $$ h = \frac{-2 \pm 2\sqrt{31}}{2} $$ $$ h = -1 \pm \sqrt{31} $$
Solo la solución positiva es válida: $$ h = -1 + \sqrt{31} $$
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Encontrar la base
La base es: $$ b = h + 2 = (-1 + \sqrt{31}) + 2 = 1 + \sqrt{31} $$
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Calcular la longitud más larga, ℓ
La longitud más larga se calcula usando el teorema de Pitágoras: $$ \ell = \sqrt{h^2 + b^2} $$ Sustituyendo los valores de $h$ y $b$.
La longitud más larga, $\ell$, de la cara triangular de la cuña mide aproximadamente $7.67 , \text{cm}$.
More Information
Este problema involucra álgebra y el teorema de Pitágoras. La relación entre la base y la altura del triángulo y el uso de la fórmula de área son claves para resolverlo.
Tips
- No convertir correctamente las unidades al resolver el problema.
- Ignorar el signo negativo al usar la fórmula cuadrática y seleccionar solo soluciones positivas.
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