Desculpe a demora, mas só vi sua questão hoje. Vamos lá:
QUESTÃO 1:
Por padrão, temos que o triângulo ABC tem cateo oposto à B chamado de "b" e cateto oposto à C chamado de "c". A média proporcional (também chamada de média geométrica ou média proporcional geométrica) indicada no enunciado pode ser escrita como:
(1) b² = a . c
Substituindo (1) na fórmula de pitágoras temos:
a² = b² + c² a² = a.c + c²
Rearranjando a equação para melhor compreensão:
c² + a.c - a² = 0
Agora podemos resolver a equação do segundo grau em "a" aplicando báscara:
c=(-a ± raiz(a²+4a²))/2
Como estamos lidando com medidas, a raiz negativa não nos interessa:
c=a(-1+raiz(5))/2
Agora, sabendo que cos72 = (raiz(5)-1)/4, podemos escrever a equação em negrito acima como sendo:
c = 2.a.cos72
Voltamos ao triângulo inicial e temos que cosB = c/a que, substituindo o valor de c encontrado acima, temos:
Novamente usamos o padrão internacional (hehehe) que define "b" como sendo o cateto oposto à B e "c" como sendo o cateto oposto à C. Assim, temos que sen B = b/a Utilizando a igualdade dada no enunciado:
b/a = 3/4 b = 3a/4
Com a outra equação a+b=28 temos um sistema de equações e achamos o valor de a e b:
a = 16 b = 12
Agora, aplicando pitágoras achamos o cateto c=4.raiz(7)
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Novamente, sendo "a" o lado oposto ao ângulo A, "b" o lado oposto ao ângulo B e "c" o lado oposto à C devemos fazer o desenho.
Trançando a altura "h" relativa ao lado BC (base, lado diferente) dividimos o nosso triângulo isósceles em dois triângulos retângulos. Por pitágoras calculamos o valor da altura:
h=raiz(b² - a²/4)
Com estes valores podemos encontrar cos(A/2) e sen(A/2). Olhando para um dos triângulos retângulos, temos:
cos(A/2) = h/b sen(A/2) = a/(2b)
Utilizaremos agora a fórmula trigonométrica do co-seno do dobro de um arco:
cos(A) = cos²(A/2) - sen²(A/2)
Substituindo os valores que temos:
(raiz(5) +1)/4 = h²/b² + a²/(4b²)
Substituindo o valor de h e arrumando a equação, chegamos em:
b²(3-raiz(5))=2a²
Podemos multiplicar os dois lados por 2 e isolar a²:
a² = b²(6-2raiz(5))/4
Agora devemos notar que o termo grifado acima é o quadrado de (raiz(5)-1)/2. Substituindo:
a² = b².[(raiz(5)-1)/2]²
Extraindo a raiz quadrada positiva de ambos os lados:
a=b(raiz(5)-1)/2 2a=b(raiz(5)-1)
Como queríamos demonstrar.
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