Как найти неизвестные углы треугольника пример

Решение треугольников онлайн

С помощю этого онлайн калькулятора можно решить треугольники, т.е. найти неизвестные элементы (стороны, углы) треугольника. Теоретическую часть и численные примеры смотрите ниже.

Решение треугольников − это нахождение всех его элементов (трех сторон и трех углов) по трем известным элементам (сторонам и углам). В статье Треугольники. Признаки равенства треугольников рассматриваются условия, при которых два треугольника оказываются равными друг друга. Как следует из статьи, треугольник однозначно определяется тремя элементами. Это:

  1. Три стороны треугольника.
  2. Две стороны треугольника и угол между ними.
  3. Две стороны и угол противостоящий к одному из этих сторон треугольника.
  4. Одна сторона и любые два угла.

Заметим, что если у треугольника известны два угла, то легко найти третий угол, т.к. сумма всех углов треугольника равна 180°.

Решение треугольника по трем сторонам

Пусть известны три стороны треугольника a, b, c (Рис.1). Найдем .

Решение:

Из теоремы косинусов имеем:

Откуда

Из (1) и (2) находим cosA, cosB и углы A и B (используя калькулятор). Далее, угол C находим из выражения

Пример 1. Известны стороны треугольника ABC: Найти (Рис.1).

Решение. Из формул (1) и (2) находим:

Используя онлайн калькулятор для arcsin и arccos находим углы A и B:

И, наконец, находим угол C:

Решение треугольника по двум сторонам и углу между ними

Пусть известны стороны треугольника a и b и угол между ними C (Рис.2). Найдем сторону c и углы A и B.

Решение:

Найдем сторону c используя теорему косинусов:

Далее, из формулы

найдем cosA:

Далее из (3) с помощью калькулятора находим угол A.

Поскольку уже нам известны два угла то находим третий:

Пример 2. Известны две стороны треугольника ABC: и (Рис.2). Найти сторону c и углы A и B.

Решение. Иcпользуя теорму косинусов найдем сторону c:

Вычисления выше легко производить инженерным онлайн калькулятором.

Из формулы (3) найдем cosA:

Используя онлайн калькулятор для arcsin и arccos или инженерный онлайн калькулятор находим угол A:

Поскольку уже нам известны два угла то находим третий:

Решение треугольника по стороне и любым двум углам

Пусть известна сторона треугольника a и углы A и B (Рис.4). Найдем стороны b и c и угол C.

Решение:

Так как, уже известны два угла, то можно найти третий:

Далее, для находждения сторон b и c воспользуемся тероемой синусов:

Откуда

Пример 3. Известна одна сторона треугольника ABC: и углы (Рис.3). Найти стороны b и c и угол С.

Решение. Поскольку известны два угла, то легко можно найти третий угол С:

Найдем сторону b. Из теоремы синусов имеем:

Найдем сторону с. Из теоремы синусов имеем:

Ответ:

Решение треугольников онлайн

С помощю этого онлайн калькулятора можно решить треугольники, т.е. найти неизвестные элементы (стороны, углы) треугольника. Теоретическую часть и численные примеры смотрите ниже.

Решение треугольников − это нахождение всех его элементов (трех сторон и трех углов) по трем известным элементам (сторонам и углам). В статье Треугольники. Признаки равенства треугольников рассматриваются условия, при которых два треугольника оказываются равными друг друга. Как следует из статьи, треугольник однозначно определяется тремя элементами. Это:

  1. Три стороны треугольника.
  2. Две стороны треугольника и угол между ними.
  3. Две стороны и угол противостоящий к одному из этих сторон треугольника.
  4. Одна сторона и любые два угла.

Заметим, что если у треугольника известны два угла, то легко найти третий угол, т.к. сумма всех углов треугольника равна 180°.

Решение треугольника по трем сторонам

Пусть известны три стороны треугольника a, b, c (Рис.1). Найдем .

(1)
(2)

Из (1) и (2) находим cosA, cosB и углы A и B (используя калькулятор). Далее, угол C находим из выражения

.

Пример 1. Известны стороны треугольника ABC: Найти (Рис.1).

Решение. Из формул (1) и (2) находим:

И, наконец, находим угол C:

Решение треугольника по двум сторонам и углу между ними

Пусть известны стороны треугольника a и b и угол между ними C (Рис.2). Найдем сторону c и углы A и B.

Найдем сторону c используя теорему косинусов:

.

.

Далее, из формулы

.

. (3)

Далее из (3) с помощью калькулятора находим угол A.

Поскольку уже нам известны два угла то находим третий:

.

Пример 2. Известны две стороны треугольника ABC: и (Рис.2). Найти сторону c и углы A и B.

Решение. Иcпользуя теорму косинусов найдем сторону c:

,

Из формулы (3) найдем cosA:

.

Поскольку уже нам известны два угла то находим третий:

Решение треугольника по стороне и любым двум углам

Пусть известна сторона треугольника a и углы A и B (Рис.4). Найдем стороны b и c и угол C.

Так как, уже известны два угла, то можно найти третий:

.

Далее, для находждения сторон b и c воспользуемся тероемой синусов:

Пример 3. Известна одна сторона треугольника ABC: и углы (Рис.3). Найти стороны b и c и угол С.

Решение. Поскольку известны два угла, то легко можно найти третий угол С:

Найдем сторону b. Из теоремы синусов имеем:

Найдем сторону с. Из теоремы синусов имеем:

Углы треугольника

Геометрическая фигура из трех отрезков, соединенных между собой тремя точками, не лежащими на одной прямой, называется треугольником. Это — многоугольник с тремя углами. Сумма всех углов треугольника равна 180°. Если известна величина двух из них, третий угол определяем вычитанием из 180° величины двух известных углов.

α = 180°-β-γ

Если известны стороны треугольника, можно рассчитать его углы, воспользовавшись теоремой косинусов. Здесь, квадрат одной стороны треугольника (а) равен сумме квадратов двух его других сторон (b,с), образующих искомый угол (α), плюс удвоенное произведение этих сторон (b,с) на косинус угла.

a 2 = b 2 + c 2 + 2abc cos (α)

Отсюда, косинус искомого угла равняется сумме квадратов смежных сторон (b, с) минус квадрат третей стороны треугольника (а), противолежащей искомому углу, и все это делится на удвоенное произведение смежных сторон:

cos (α) = (b 2 + c 2 — a 2 ) / 2bc

,
где а, b, с — стороны треугольника.
Используя теорему косинусов, определяем косинусы остальных углов. Величины углов в градусах находим по тригонометрической таблице.

Углы прямоугольного треугольника

Калькулятор расчёта углов прямоугольного треугольника

Прямоугольный треугольник — это геометрическая фигура, образованная тремя отрезками соединяющихся тремя точками, у которой все углы внутренние, при этом один из углов прямой (равен 90°).

Тангенс угла tg(α) — это тригонометрическая функция выражающая отношение противолежащего катета a к прилежащему катету b.

Формула тангенса

  • tg α — тангенс угла α
  • a — противолежащий катет
  • b — прилежащий катет

Арктангенс — это обратная тригонометрическая функция. Арктангенсом числа x называется такое значение угла α, выраженное в радианах, для которого tg α = x . Вычислить арктангенс, означает найти угол α, тангенс которого равен числу x.

Углы треугольника

Сумма углов треугольника всегда равна 180 градусов:

Так как у прямоугольного треугольника один из углов равен 90°, то сумма двух других углов равна 90°.

Поэтому, если известен один из острых углов треугольника, второй угол можно посчитать по формуле:

Острый угол — угол, значение которого меньше 90°.

У прямоугольного треугольника один угол прямой, а два других угла — острые.

источники:

Углы треугольника

http://kalk.top/sz/corners-pr-triangle


Загрузить PDF


Загрузить PDF

В геометрии угол — это фигура, которая образована двумя лучами, которые выходят из одной точки (она называется вершиной угла). В большинстве случаев единицей измерения угла является градус (°) — помните, что полный угол или один оборот равен 360°. Найти значение угла многоугольника можно по его типу и значениям других углов, а если дан прямоугольный треугольник, угол можно вычислить по двум сторонам. Более того, угол можно измерить с помощью транспортира или вычислить с помощью графического калькулятора.

  1. Изображение с названием Calculate Angles Step 1

    1

    Сосчитайте число сторон многоугольника. Чтобы вычислить внутренние углы многоугольника, сначала нужно определить, сколько у многоугольника сторон. Обратите внимание, что число сторон многоугольника равно числу его углов.[1]

    • Например, у треугольника 3 стороны и 3 внутренних углов, а у квадрата 4 стороны и 4 внутренних углов.
  2. Изображение с названием Calculate Angles Step 2

    2

    Вычислите сумму всех внутренних углов многоугольника. Для этого воспользуйтесь следующей формулой: (n — 2) x 180. В этой формуле n — это количество сторон многоугольника. Далее приведены суммы углов часто встречающихся многоугольников:[2]

    • Сумма углов треугольника (многоугольника с 3-мя сторонами) равна 180°.
    • Сумма углов четырехугольника (многоугольника с 4-мя сторонами) равна 360°.
    • Сумма углов пятиугольника (многоугольника с 5-ю сторонами) равна 540°.
    • Сумма углов шестиугольника (многоугольника с 6-ю сторонами) равна 720°.
    • Сумма углов восьмиугольника (многоугольника с 8-ю сторонами) равна 1080°.
  3. Изображение с названием Calculate Angles Step 3

    3

    Разделите сумму всех углов правильного многоугольника на число углов. Правильный многоугольник это многоугольник с равными сторонами и равными углами. Например, каждый угол равностороннего треугольника вычисляется так: 180 ÷ 3 = 60°, а каждый угол квадрата находится так: 360 ÷ 4 = 90°.[3]

    • Равносторонний треугольник и квадрат — это правильные многоугольники. А у здания Пентагона (Вашингтон, США) и дорожного знака «Стоп» форма правильного восьмиугольника.
  4. Изображение с названием Calculate Angles Step 4

    4

    Вычтите сумму всех известных углов из общей суммы углов неправильного многоугольника. Если стороны многоугольника не равны друг другу, и его углы также не равны друг другу, сначала сложите известные углы многоугольника. Теперь полученное значение вычтите из суммы всех углов многоугольника — так вы найдете неизвестный угол.[4]

    • Например, если дано, что 4 угла пятиугольника равны 80°, 100°, 120° и 140°, сложите эти числа: 80 + 100 + 120 + 140 = 440. Теперь вычтите это значение из суммы всех углов пятиугольника; эта сумма равна 540°: 540 — 440 = 100°. Таким образом, неизвестный угол равен 100°.

    Совет: неизвестный угол некоторых многоугольников можно вычислить, если знать свойства фигуры. К примеру, в равнобедренном треугольнике две стороны равны и два угла равны; в параллелограмме (это четырехугольник) противоположные стороны равны и противоположные углы равны.

    Реклама

  1. Изображение с названием Calculate Angles Step 5

    1

    Помните, что в любом прямоугольном треугольнике один угол всегда равен 90°. Это так, даже если прямой угол никак не отмечен или его значение не указано. Таким образом, один угол прямоугольного треугольника всегда известен, а другие углы можно вычислить с помощью тригонометрии.[5]

  2. Изображение с названием Calculate Angles Step 6

    2

    Измерьте длину двух сторон треугольника. Самая длинная сторона прямоугольного треугольника называется гипотенузой. Прилежащая сторона это сторона, которая находится возле неизвестного угла. Противолежащая сторона — это сторона, которая находится напротив неизвестного угла. Измерьте две стороны, чтобы вычислить неизвестные углы треугольника.[6]

    Совет: воспользуйтесь графическим калькулятором, чтобы решить уравнения, или найдите онлайн-таблицу со значениями синусов, косинусов и тангенсов.

  3. Изображение с названием Calculate Angles Step 7

    3

    Вычислите синус угла, если вам известны противолежащая сторона и гипотенуза. Для этого подставьте значения в уравнение: sin(x) = противолежащая сторона ÷ гипотенуза. Например, противолежащая сторона равна 5 см, а гипотенуза равна 10 см. Разделите 5/10 = 0,5. Таким образом, sin(x) = 0,5, то есть x = sin-1 (0,5).[7]

    • Если у вас есть графический калькулятор, введите 0,5 и нажмите клавишу sin-1. Если у вас нет такого калькулятора, используйте онлайн-таблицу, чтобы найти значение угла. В нашем примере угол равен 30°.
  4. Изображение с названием Calculate Angles Step 8

    4

    Вычислите косинус угла, если вам известны прилежащая сторона и гипотенуза. Для этого подставьте значения в уравнение: cos(x) = прилежащая сторона ÷ гипотенуза. Например, прилежащая сторона равна 1,67 см, а гипотенуза равна 2 см. Разделите 1,67/2 = 0,83. Таким образом, cos(x) = 0,83, то есть x = cos-1 (0,83).[8]

    • Если у вас есть графический калькулятор, введите 0,83 и нажмите клавишу cos-1. Если у вас нет такого калькулятора, используйте онлайн-таблицу, чтобы найти значение угла. В нашем примере угол равен 33,6°.
  5. Изображение с названием Calculate Angles Step 9

    5

    Вычислите тангенс угла, если вам известны противолежащая и прилежащая стороны. Для этого подставьте значения в уравнение: tg(x) = противолежащая сторона ÷ прилежащая сторона. Например, противолежащая сторона равна 75 см, а прилежащая сторона равна 75 см. Разделите 75/100 = 0,75. Таким образом, tg(x) = 0,75, то есть x = tg-1 (0,75).[9]

    • Если у вас есть графический калькулятор, введите 0,75 и нажмите клавишу tg-1. Если у вас нет такого калькулятора, используйте онлайн-таблицу, чтобы найти значение угла. В нашем примере угол равен 36,9°.

    Реклама

Советы

  • Названия углов соответствуют их значениям. Угол в 90° — это прямой угол. Угол в 180° — это развернутый угол. Угол, который лежит между 0° и 90° — это острый угол. Угол, который лежит между 90° и 180° — это тупой угол. Угол, который лежит между 180° и 360° — это невыпуклый угол.
  • Если сумма двух углов равна 90°, они называются дополнительными. Запомните: два острых угла прямоугольного треугольника всегда являются дополнительными. Если же сумма двух углов равна 180°, они называются смежными.

Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 237 750 раз.

Была ли эта статья полезной?

Содержание:

В этой лекции вы узнаете, что представляют собой синус, косинус и тангенс угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников

Решение треугольников − это нахождение всех его элементов (трех сторон и трех углов) по трем известным элементам (сторонам и углам).

Синус, косинус и тангенс угла от 0 до 180

Понятия синуса, косинуса и тангенса острого угла вам известны из курса геометрии 8 класса. Расширим эти понятия для произвольного угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

В верхней полуплоскости координатной плоскости рассмотрим полуокружность с центром в начале координат, радиус которой равен 1 (рис. 1.1). Такую полуокружность называют единичной.

Будем говорить, что углу Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения соответствует точка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения единичной полуокружности, если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения где точки Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения имеют соответственно координаты Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 1.1). Например, на рисунке 1.1 углу, равному Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения соответствует точка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения углу, равному Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — точка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения углу, равному Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — точка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — острый угол. Ему соответствует некоторая точка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения дуги Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения единичной полуокружности (рис. 1.2). В прямоугольном треугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения имеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Итак, косинус и синус острого угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — это соответственно абсцисса и ордината точки Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения единичной полуокружности, соответствующей углу Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Полученный результат подсказывает, как определить синус и косинус произвольного угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Определение. Косинусом и синусом угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения называют соответственно абсциссу и ординату точки Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения единичной полуокружности, соответствующей углу Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 1.3).

Пользуясь этим определением, можно, например, установить, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — произвольная точка единичной полуокружности, то Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Следовательно, для любого угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения имеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — тупой угол, то абсцисса точки, соответствующей этому углу, отрицательна. Следовательно, косинус тупого угла является отрицательным числом. Справедливо и такое утверждение: если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — тупой или развернутый угол.

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Из курса геометрии 8 класса вы знаете, что для любого острого угла а выполняются равенства: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Эти формулы остаются справедливыми также для Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения и для Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (убедитесь в этом самостоятельно).

Пусть углам Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения соответствуют точки Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения единичной полуокружности (рис. 1.4).

Прямоугольные треугольники Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равны по гипотенузе и острому углу Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Следовательно,

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Убедитесь самостоятельно, что эти равенства остаются верными для Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — острый угол, то, как вы знаете из курса геометрии 8 класса, справедливо равенство, которое называют основным тригонометрическим тождеством:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Это равенство остается верным для Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (убедитесь в этом самостоятельно).

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения— тупой угол. Тогда угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения является острым. Имеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Следовательно, равенство Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения выполняется для всех Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Определение. Тангенсом угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения называют отношение Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то есть

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения не определен для Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Очевидно, что каждому углу Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения соответствует единственная точка единичной полуокружности. Значит, каждому углу Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения соответствует единственное число, которое является значением синуса (косинуса, тангенса для Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Поэтому зависимость значения синуса (косинуса, тангенса) от величины угла является функциональной.

Функции Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения соответствующие этим функциональным зависимостям, называют тригонометрическими функциями угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №1

Докажите, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №2

Найдите Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

Имеем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Теорема косинусов

Из первого признака равенства треугольников следует, что две стороны и угол между ними однозначно определяют треугольник. А значит, по указанным элементам можно, например, найти третью сторону треугольника. Как это сделать, показывает следующая теорема.

Теорема 2.1 (теорема косинусов). Квадрат стороны треугольника равен сумме квадратов двух других сторон минус удвоенное произведение этих сторон и косинуса угла между ними.

Доказательство: Рассмотрим треугольник Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Докажем, например, что

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Возможны три случая:

  1. угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения острый;
  2. угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения тупой;
  3. угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения прямой.

Первый случай. Пусть угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения острый. Тогда хотя бы один из углов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения или Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения является острым.

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Проведем высоту Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Она будет полностью принадлежать треугольнику Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 2.1). В прямоугольном треугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

В прямоугольном треугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Проведем высоту треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения из вершины Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Она будет полностью принадлежать треугольнику Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Доказательство для этого случая аналогично рассмотренному. Проведите его самостоятельно.

Второй случай. Пусть угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения тупой. Проведем высоту Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 2.2).

В прямоугольном треугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

В прямоугольном треугольнике BDC: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Третий случай. Пусть угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения прямой (рис. 2.3). Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Надо доказать, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Это равенство следует из теоремы Пифагора для треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Доказательство теоремы косинусов показывает, что теорема Пифагора является частным случаем теоремы косинусов, а теорема косинусов является обобщением теоремы Пифагора.

Если воспользоваться обозначениями для длин сторон и величин углов треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (см. форзац), то, например, для стороны, длина которой равна Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения можно записать:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

С помощью теоремы косинусов, зная три стороны треугольника, можно определить, является ли он остроугольным, тупоугольным или прямоугольным.

Теорема 2.2 (следствие из теоремы косинусов). Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — длины сторон треугольника, причем Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — длина его наибольшей стороны. Если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то треугольник является остроугольным. Если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то треугольник является тупоугольным. Если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то треугольник является прямоугольным.

Доказательство: По теореме косинусов

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то есть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Поэтому угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения острый.

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — длина наибольшей стороны треугольника, то против этой стороны лежит наибольший угол, который, как мы доказали, является острым. Следовательно, в этом случае треугольник является остроугольным.

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то есть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияПоэтому угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения тупой. Следовательно, в этом случае треугольник является тупоугольным.

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Следовательно, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения В этом случае треугольник является прямоугольным. 

Пример №3

Докажите, что сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна сумме квадратов всех его сторон.

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

На рисунке 2.4 изображен параллелограмм Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Из треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения по теореме косинусов получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Из треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения по теореме косинусов получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Сложив равенства (1) и (2), получим:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №4

В треугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения сторона Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения на 4 см больше стороны Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Найдите стороны Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

По теореме косинусов

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения см.

Имеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Корень -10 не удовлетворяет условию Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Следовательно, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №5

На стороне Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения отметили точку так, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Найдите отрезок Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияРешение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

По теореме косинусов из треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 2.5) получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Тогда из треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Следовательно, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №6

Две стороны треугольника равны 23 см и 30 см, а медиана, проведенная к большей из известных сторон, — 10 см. Найдите третью сторону треугольника.

Решение:

Пусть в треугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения известно, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения отрезок Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — медиана, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

На продолжении отрезка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения за точку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения отложим отрезок Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равный медиане Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 2.6). Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

В четырехугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения диагонали Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения точкой Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения пересечения делятся пополам Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения по условию, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения по построению). Следовательно, четырехугольник Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — параллелограмм.

Так как сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна сумме квадратов всех его сторон (см. ключевую задачу 1), то Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Тогда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: 11 см. Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Теорема синусов

При доказательстве ряда теорем и решении многих задач применяют следующую лемму.

Лемма. Хорда окружности равна произведению диаметра и синуса любого вписанного угла, опирающегося на эту хорду.

Доказательство: На рисунке 3.1 отрезок Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — хорда окружности с центром в точке Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Проведем диаметр Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения как вписанный угол, опирающийся на диаметр. Пусть величина вписанного угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равна Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияТогда из прямоугольного треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Все вписанные углы, опирающиеся на хорду Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равны Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения или Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияСледовательно, их синусы равны. Поэтому полученное равенство (1) справедливо для всех вписанных углов, опирающихся на хорду Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Из второго признака равенства треугольников следует, что сторона

и два прилежащих к ней угла однозначно определяют треугольник. Следовательно, по указанным элементам можно найти две другие стороны треугольника. Как это сделать, подсказывает следующая теорема.

Теорема 3.1 (теорема синусов). Стороны треугольника пропорциональны синусам противолежащих углов.

Доказательство: Пусть в треугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения известно, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Докажем, что

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пусть радиус описанной окружности треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равен Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда согласно лемме Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Следствие. Радиус окружности, описанной около треугольника, можно вычислить по формуле

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — длина стороны треугольника, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — величина противолежащего этой стороне угла.

Пример №7

В треугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения известно, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения см, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияНайдите угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

По теореме синусов

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Тогда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Следовательно, угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — острый.

Отсюда, учитывая, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения получаем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №8

В треугольнике Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения известно, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияРешение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияНайдите угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

По теореме синусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения может быть как острым, так и тупым. Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №9

На стороне Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения отметили точку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения так, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 3.2). Найдите отрезок Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

Угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — внешний угол треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Из треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения по теореме синусов получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Следовательно,

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Из треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения по теореме синусов получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Следовательно,

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияРешение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №10

Отрезок Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — биссектриса треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения(рис. 3.3). Найдите радиус окружности, описанной около треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения если радиус окружности, описанной около треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равен Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения см.

Решение:

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — радиус окружности, описанной около треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияРешение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку отрезок Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — биссектриса треугольника, то Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Из треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияполучаем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

По следствию из теоремы синусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Из треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — искомый радиус окружности, описанной около треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения отсюда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Как решать треугольников

Решить треугольник — это значит найти неизвестные его стороны и углы по известным сторонам и угламРешение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Теоремы косинусов и синусов позволяют решить любой треугольник.

В следующих задачах значения тригонометрических функций будем находить с помощью калькулятора и округлять эти значения до сотых. Величины углов будем находить с помощью калькулятора и округлять эти значения до единиц. Вычисляя длины сторон, результат будем округлять до десятых.

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №11

Решите треугольник (рис. 4.1) по стороне Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения см и двум углам Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

Используя теорему о сумме углов треугольника, получаем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

По теореме синусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Имеем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Вновь применяя теорему синусов, запишем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Имеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №12

Решите треугольник по двум сторонам Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения см, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения см и углу Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решениямежду ними.

Решение:

По теореме косинусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Далее имеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Используя теорему о сумме углов треугольника, получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №13

Решите треугольник по трем сторонам Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения см, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

По теореме косинусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Получаем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пo теореме синусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — длина наименьшей стороны данного треугольника, то угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения является острым. Тогда находим, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Используя теорему о сумме углов треугольника, получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №14

Решите треугольник по двум сторонам и углу, противолежащему одной из сторон:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

1) По теореме синусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения данного треугольника тупой, то угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения является острым. Тогда находим, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Используя теорему о сумме углов треугольника, получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

По теореме синусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

2) По теореме синусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения что невозможно.

Ответ: задача не имеет решения.

3) По теореме синусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Возможны два случая: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения или Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Рассмотрим случай, когда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Используя теорему о сумме углов треугольника, получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пo теореме синусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (см).

Рассмотрим случай, когда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Используя теорему о сумме углов треугольника, получаем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (см)

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Тригонометрия наука об измерении треугольников

Вы знаете, что древние путешественники ориентировались по звездам и планетам. Они могли достаточно точно определить положение корабля в океане или каравана в пустыне по расположению светил на небосклоне. При этом одним из ориентиров служила высота, на которую поднималось над горизонтом то или иное небесное светило в данной местности в данный момент времени.

Понятно, что непосредственно измерить эту высоту невозможно. Поэтому ученые стали разрабатывать методы косвенных измерений. Здесь существенную роль играло решение треугольника, две вершины которого лежали на поверхности Земли, а третья являлась звездой (рис. 4.3) — знакомая вам задача 3.17. Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Для решения подобных задач древним астрономам необходимо было научиться находить взаимосвязи между элементами треугольника. Так возникла тригонометрия — наука, изучающая зависимость между сторонами и углами треугольника. Термин «тригонометрия» (от греческих слов «тригонон» — треугольник и «метрео» — измерять) означает «измерение треугольников».

На рисунке 4.4 изображен центральный угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равный Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Из прямоугольного треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения имеем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Следовательно, если в единичной окружности измерить половины длин хорд, на которые опираются центральные углы с величинами Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то тем самым мы можем вычислить значения синусов углов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения соответственно.

Измеряя длины полухорд, древнегреческий астроном Гиппарх (II в. до н. э.) составил первые тригонометрические таблицы.

Понятия синуса и косинуса появляются в тригонометрических трактатах индийских ученых в IV-V вв. н. э. В X в. арабские ученые оперировали понятием тангенса, которое возникло из потребностей гномоники — учения о солнечных часах (рис. 4.5).

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

В Европе первой работой, в которой тригонометрия рассматривалась как отдельная наука, был трактат «Пять книг о треугольниках всех видов», впервые напечатанный в 1533 г. Его автором был немецкий ученый Региомонтан (1436-1476). Этот же ученый открыл и теорему тангенсов:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — длины сторон треугольника, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — величины углов треугольника, противолежащих соответственно сторонам с длинами Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Современный вид тригонометрия приобрела в работах великого математика Леонарда Эйлера.

Леонард Эйлер

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

(1707-1783) Выдающийся математик, физик, механик и астроном, автор более 860 научных работ. Член Петербургской, Берлинской, Парижской академий наук, Лондонского королевского общества, многих других академий и научных обществ. Имя Эйлера встречается почти во всех областях математики: теоремы Эйлера, тождества Эйлера, углы, функции, интегралы, формулы, уравнения, подстановки и т. д.

Формулы для нахождения площади треугольника

Из курса геометрии 8 класса вы знаете, что площадь Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения треугольника со сторонами Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения и высотами Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения можно вычислить по формулам

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Теперь у нас появилась возможность получить еще несколько формул для нахождения площади треугольника.

Теорема 5.1. Площадь треугольника равна половине произведения двух его сторон и синуса угла между ними.

Доказательство: Рассмотрим треугольник Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения площадь которого равна Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решениятакой, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Докажем, что

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Возможны три случая:

  1. угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения острый (рис. 5.1);
  2. угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения тупой (рис. 5.2);
  3. угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения прямой.

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

На рисунках 5.1 и 5.2 проведем высоту Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Из прямоугольного треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения в первом случае (см. рис. 5.1) получаем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения а во втором (см. рис. 5.2): Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда для двух первых случаев имеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Если угол Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения прямой, то Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Для прямоугольного треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения с катетами Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения имеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Теорема 5.2 (формула ГеронаРешение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Площадь Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения треугольника со сторонами Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения можно вычислить по формуле

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — его полупериметр.

Доказательство: Рассмотрим треугольник Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения площадь которого равна Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения такой, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Докажем, что

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Запишем формулу площади треугольника:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

По теореме косинусов Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Теорема 5.3. Площадь Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения треугольника со сторонами Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения и Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения можно вычислить по формуле

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — радиус окружности, описанной около треугольника.

Доказательство: Рассмотрим треугольник Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения площадь которого равна Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения такой, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Докажем, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения— радиус описанной окружности треугольника.

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Запишем формулу площади треугольника:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Из леммы п. 3 следует, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Заметим, что доказанная теорема позволяет находить радиус описанной окружности треугольника по формуле

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Теорема 5.4. Площадь треугольника равна произведению его полупериметра и радиуса вписанной окружности.

Доказательство: На рисунке 5.3 изображен треугольник Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения в который вписана окружность радиуса Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Докажем, что

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — площадь данного треугольника, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — его полупериметр.

Пусть точка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — центр вписанной окружности, которая касается сторон треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения в точках Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Площадь треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равна сумме площадей треугольников Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Проведем радиусы в точки касания. Получаем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияРешение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Отсюда:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Следовательно,

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Теорему 5.4 обобщает следующая теорема.

Теорема 5.5. Площадь описанного многоугольника равна произведению его полупериметра и радиуса вписанной окружности.

Докажите эту теорему самостоятельно (рис. 5.4).

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Заметим, что теорема 5.5 позволяет находить радиус вписанной окружности многоугольника по формуле

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №15

Докажите, что площадь Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения параллелограмма можно вычислить по формуле

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — длины соседних сторон параллелограмма, Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — угол между ними.

Решение:

Рассмотрим параллелограмм Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения в котором Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияРешение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 5.5). Проведем диагональ Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то запишем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №16

Докажите, что площадь выпуклого четырехугольника равна половине произведения его диагоналей и синуса угла между ними.

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение:

Пусть угол между диагоналями Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения четырехугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равен Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения На рисунке 5.6 Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решенияИмеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Пример №17

Стороны треугольника равны 17 см, 65 см и 80 см. Найдите наименьшую высоту треугольника, радиусы его вписанной и описанной окружностей.

Решение:

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Найдем полупериметр треугольника:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Площадь треугольника вычислим по формуле Герона:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Наименьшей высотой треугольника является высота, проведенная к его наибольшей стороне, длина которой равна Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Радиус вписанной окружности

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Радиус описанной окружности

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Ответ: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Вневписанная окружность треугольника

Проведем биссектрисы двух внешних углов с вершинами Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 5.8). Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — точка пересечения этих биссектрис. Тогда точка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равноудалена от прямых Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Проведем три перпендикуляра: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Очевидно, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Следовательно, существует окружность с центром в точке Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решениякоторая касается стороны треугольника и продолжений двух других его сторон. Такую окружность называют вневписанной окружностью треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 5.8).

Поскольку Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то точка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения принадлежит биссектрисе угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Любой треугольник имеет три вневписанные окружности. На рисунке 5.9 их центры обозначены Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Радиусы этих окружностей обозначим соответственно Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

По свойству касательных, проведенных к окружности через одну точку, имеем: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения (рис. 5.8). Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Следовательно, периметр треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения равен сумме Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Однако Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения Тогда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — полупериметр треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Имеем:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Отсюда Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения где Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — площадь треугольника Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Аналогично можно показать, что Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Справочный материал

Косинус и синус

Косинусом и синусом угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения которому соответствует точка Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения единичной полуокружности, называют соответственно абсциссу и ординату точки Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Тангенс

Тангенсом угла Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения называют отношение Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Теорема косинусов

Квадрат стороны треугольника равен сумме квадратов двух других сторон минус удвоенное произведение этих сторон и косинуса угла между ними: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Следствие из теоремы косинусов

Пусть Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — длины сторон треугольника, причем Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения — длина его наибольшей стороны. Если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то треугольник является остроугольным. Если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то треугольник является тупоугольным. Если Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения то треугольник является прямоугольным.

Лемма о хорде окружности

Хорда окружности равна произведению диаметра и синуса любого вписанного угла, опирающегося на эту хорду.

Теорема синусов

Стороны треугольника пропорциональны синусам противолежащих углов:

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Формулы для нахождения площади треугольника

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Формула Герона: Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Формула для нахождения радиуса окружности, вписанной в треугольник

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Формулы для нахождения радиуса окружности, описанной около треугольника

Решение треугольников - формулы и задачи с примерами решения

Площадь многоугольника, описанного около окружности

Площадь многоугольника, описанного около окружности, равна произведению его полупериметра и радиуса вписанной окружности.

  • Треугольники и окружность
  • Площадь треугольника
  • Соотношения между сторонами и углами произвольного треугольника
  • Окружность и круг
  • Основные фигуры геометрии и их расположение в пространстве
  • Пространственные фигуры — виды, изображения, свойства
  • Взаимное расположения прямых на плоскости
  • Треугольник

Как найти углы прямоугольного треугольника

  1. Главная
  2. /
  3. Математика
  4. /
  5. Геометрия
  6. /
  7. Как найти углы прямоугольного треугольника

Чтобы найти углы прямоугольного треугольника воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:

Онлайн калькулятор

Прямоугольный треугольник

Чтобы найти острые углы прямоугольного треугольника вам нужно знать следующие параметры (либо-либо):

  • для угла α:
    • угол β
    • длины катетов a и b
    • длину гипотенузы (с) и длину одного из катетов
  • для угла β:
    • угол α
    • длины катетов a и b
    • длину гипотенузы (с) и длину одного из катетов

Введите их в соответствующие поля и получите результат.

Найти угол α зная угол β и наоборот

Если ∠β = , то ∠α =

0

Если ∠α = , то ∠β =

0

Формула

α = 90° — β

β = 90° — α

Найти углы прямоугольного треугольника зная катеты

Катет a =
Катет b =

∠α =

0

∠β =

0

Чему равны острые углы (α и β) прямоугольного треугольника если известны оба катета (a и b)?

Формулы

или так:

α = arctg(a/b)

β = arctg(b/a)

Пример

Для примера определим чему равны углы α и β в градусах если катет a = 5 см, а катет b = 2 см:

∠α = arctg(5/2) = arctg(2.5) ≈ 68.2°

∠β = arctg(2/5) = arctg(0.4) ≈ 21.8°

Найти углы прямоугольного треугольника по катету и гипотенузе

Гипотенуза c =
Катет =

∠α =

0

∠β =

0

Чему равны острые углы (α и β) прямоугольного треугольника если известны гипотенуза c и один из катетов (a или b)?

Формулы

sin(α) = a/c

sin(β) = b/c

cos(α) = b/c

cos(β) = a/c

или так:

α = arcsin(a/c) = arccos(b/c)

β = arcsin(b/c) = arccos(a/c)

Пример

Для примера определим чему равны углы α и β в градусах если гипотенуза c = 6 см, а катет b = 3 см:

∠α = arccos(3/6) = arccos(0.5) = 60°

∠β = arcsin(3/6) = arcsin(0.5) = 30°

См. также

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как исправить папку после вируса
  • Как найти людей с apple
  • Недели моды кирата как найти
  • Как найти угрозу в смартфоне
  • Как найти клиентов для продвижения сайтов