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Considere o triângulo $A B C$ de lados $a=B C, b=A C$ e $c=A B$ e ângulo internos $\alpha=\mathrm{C} \widehat{A} B, \beta=\mathrm{A} \widehat{B} \mathrm{C}$ e $\gamma=\mathrm{B} \widehat{\mathrm{C}}$. Sabendo-se que a equação $x^{2}-2 b x \cos \alpha+b^{2}-a^{2}=0$, admite $\mathbf{c}$ como raiz dupla, pode-se afirmar que
A) $\alpha=90^{\circ}$
B) $\beta=60^{\circ}$
C) $\gamma=60^{\circ}$
D) O triângulo é retângulo apenas se $\alpha=45^{\circ}$.
E) O triângulo é retângulo e b é hipotenusa.
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Matematicamente

há 9 meses

Respostas

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há 9 meses

Para resolver essa questão, vamos analisar a equação dada: \[ x^{2} - 2b x \cos \alpha + b^{2} - a^{2} = 0. \] Sabemos que uma equação quadrática admite uma raiz dupla quando seu discriminante é igual a zero. O discriminante \( D \) da equação \( Ax^2 + Bx + C = 0 \) é dado por: \[ D = B^2 - 4AC. \] No nosso caso, temos: - \( A = 1 \) - \( B = -2b \cos \alpha \) - \( C = b^{2} - a^{2} \) Portanto, o discriminante é: \[ D = (-2b \cos \alpha)^{2} - 4(1)(b^{2} - a^{2}) = 4b^{2} \cos^{2} \alpha - 4(b^{2} - a^{2}). \] Para que a equação tenha uma raiz dupla, devemos ter \( D = 0 \): \[ 4b^{2} \cos^{2} \alpha - 4(b^{2} - a^{2}) = 0. \] Dividindo tudo por 4, obtemos: \[ b^{2} \cos^{2} \alpha = b^{2} - a^{2}. \] Rearranjando, temos: \[ b^{2} \cos^{2} \alpha + a^{2} = b^{2}. \] Isso implica que: \[ a^{2} = b^{2}(1 - \cos^{2} \alpha) = b^{2} \sin^{2} \alpha. \] Assim, podemos concluir que: \[ \frac{a}{b} = \sin \alpha. \] Se \( \alpha = 90^{\circ} \), então \( \sin \alpha = 1 \) e \( a = b \), o que caracteriza um triângulo retângulo. Agora, analisando as alternativas: A) \( \alpha = 90^{\circ} \) - Esta é uma possibilidade, pois o triângulo pode ser retângulo. B) \( \beta = 60^{\circ} \) - Não podemos afirmar isso com as informações dadas. C) \( \gamma = 60^{\circ} \) - Também não podemos afirmar isso. D) O triângulo é retângulo apenas se \( \alpha = 45^{\circ} \) - Isso não é verdade, pois \( \alpha \) pode ser \( 90^{\circ} \). E) O triângulo é retângulo e \( b \) é hipotenusa - Não podemos afirmar que \( b \) é a hipotenusa, pois depende da configuração do triângulo. Portanto, a alternativa correta é: A) \( \alpha = 90^{\circ} \).

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