Репетитор
по геометрии

916 478 1032

П
Р
О
Г
Р
А
М
М
И
Р
О
В
А
Н
И
Е
Репетитор
916 478 1032

Репетитор
по алгебре

916 478 1032


Репетитор
по геометрии

916 478 1032






Теорема косинусов



  Теорема косинусов
Для любого треугольника справедливо следующее соотношение:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)


Квадрат стороны треугольника равен сумме квадратов двух других сторон вычесть удвоенное произведение этих сторон на косинус угла между ними.

Кликнув по этому тексту мы сразу перейдем к задачам на нахождение угла по трем сторонам треугольника, используя теорему косинусов




Репетитор по геометрии, физике и математике

8 916 478 10 32


Простейшие задачи на теорему косинусов:


Задача 1. (Решить задачу, применив теорему косинусов)
  Теорема косинусов
В треугольнике, изображенном на рисунке \( b=7 , c=15, \alpha=60^0 , \; \) найти сторону \(a . \)


  

Ответ: \( a=13 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( a^2=7^2+15^2-2 \cdot 7 \cdot 15 \cdot cos \;\; 60^0 \)

\( a^2=49+225-2 \cdot 7 \cdot 15 \cdot 0,5 \)

\( a^2=274- 7 \cdot 15 \)

\( a^2=274- 105 \)

\( a^2=169 \)

\( a=13 \)

Ответ: \( a=13 \)


ПОЗЖЕ




Репетитор по геометрии

8 916 478 10 32



Задача 2. (Решить задачу, применив теорему косинусов)
  Теорема косинусов
В треугольнике, изображенном на рисунке \( b=3 , \; c=8, \; \alpha=60^0 ,\; \) найти сторону \(a . \)


  

Ответ: \( a=7 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( a^2=3^2+8^2-2 \cdot 3 \cdot 8 \cdot cos \;\; 60^0 \)

\( a^2=9+64-2 \cdot 3 \cdot 8 \cdot 0,5 \)

\( a^2=73- 3 \cdot 8 \)

\( a^2=73- 24 \)

\( a^2=49 \)

\( a=7 \)

Ответ: \( a=7 \)


ПОЗЖЕ


Задача 3. (Решить задачу, применив теорему косинусов)
Теорема косинусов
В треугольнике, изображенном на рисунке \( b=6 , \; c=16, \; \alpha=60^0 , \; \) найти сторону \(a . \)


  

Ответ: \( a=14 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( a^2=6^2+16^2-2 \cdot 6 \cdot 16 \cdot cos \;\; 60^0 \)

\( a^2=36+256-2 \cdot 6 \cdot 16 \cdot 0,5 \)

\( a^2=292- 6 \cdot 16 \)

\( a^2=292-96 \)

\( a^2=196 \)

\( a=14 \)

Ответ: \( a=14 \)


ПОЗЖЕ



  Теорема косинусов

4.  В треугольнике, изображенном на рисунке \( b=2 , \; c=\sqrt{3}, \; \alpha=30^0 , \; \) найти сторону \(a . \)


  

Ответ: \( a=1 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( a^2=2^2+(\sqrt{3})^2-2 \cdot 2 \cdot \sqrt{3} \cdot cos \;\; 30^0 \)

\( a^2=4+3-2 \cdot 2 \cdot \sqrt{3} \cdot \dfrac{\sqrt{3}}{2} \)

\( a^2=7-2 \cdot 3 \)

\( a^2=7-6 \)

\( a^2=1 \)

\( a=1 \)

Ответ: \( a=1 \)


ПОЗЖЕ



  Теорема косинусов

5.  В треугольнике, изображенном на рисунке \( b=4 , \; c=2\sqrt{3}, \; \alpha=30^0 , \; \) найти сторону \(a . \)


  

Ответ: \( a=2 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( a^2=4^2+(2\sqrt{3})^2-2 \cdot 4 \cdot 2\sqrt{3} \cdot cos \;\; 30^0 \)

\( a^2=16+4\cdot3-2 \cdot 4 \cdot 2\sqrt{3} \cdot \dfrac{\sqrt{3}}{2} \)

\( a^2=16+12-8 \sqrt{3} \cdot \sqrt{3} \)

\( a^2= 28-24 \)

\( a^2=4 \)

\( a=2 \)

Ответ: \( a=2 \)


ПОЗЖЕ



  Задача на теорему косинусов

6.  В треугольнике, изображенном на рисунке \( a=13 , c=15, \alpha=60^0 , \; \) найти сторону \(b . \)


  

Ответ: \( b_1=7 \;\;\; ; \;\;\;b_2=8 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( 13^2=b^2+15^2-2 \cdot b \cdot 15 \cdot cos \;\; 60^0 \)

\( 169=b^2+15^2-2 \cdot b \cdot 15 \cdot 0,5 \)

\(169=b^2+225-15b \)

\(b^2+225-15b-169=0 \)

\(b^2-15b+56=0 \)

\(D=(-15)^2-4\cdot 1\cdot 56=225-224=1\)

\(b_1=\dfrac{-(-15)+\sqrt{1}}{2}=8\)

\(b_2=\dfrac{-(-15)-\sqrt{1}}{2}=7\)

эта задача имеет два решения, сторона \(b\) может равняться как семи так и восьми, если мы подставим вместо \(b\) семь или восемь в формулу теоремы косинусов , то оба эти ответа будут справедливыми.

Ответ: \( b_1=7 \;\;\; ; \;\;\;b_2=8 \)


ПОЗЖЕ



  Теорема косинусов

7.  В треугольнике, изображенном на рисунке \(a=7, \; b=3 , \; \alpha=60^0 , \; \) найти сторону \(c . \)


  

Ответ: \( с=8 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( 7^2=3^2+c^2-2 \cdot 3 \cdot c \cdot cos \;\; 60^0 \)

\( 49=9+c^2-2 \cdot 3 \cdot c \cdot 0,5 \)

\(49-9=c^2-3c \)

\(40=c^2-3c \)

\(c^2-3c-40=0 \)

\(D=(-3)^2-4 \cdot 1 \cdot (-40)=9+160=169 \)

\( c_1=\dfrac{-(-3)+\sqrt{169}}{2}= \dfrac{3+13}{2}= 8 \)

\( c_2=\dfrac{-(-3)-\sqrt{169}}{2}= \dfrac{3-13}{2}= -5 \)

\(с_2=-5 \) не удовлетворяет условию задачи, так как сторона треугольника не может быть отрицательной

Ответ: \( с=8 \)


ПОЗЖЕ



  Теорема косинусов

8.  В треугольнике, изображенном на рисунке \(a=14, \; b=6 , \; \alpha=60^0 , \; \) найти сторону \(c . \)


  

Ответ: \( с=16 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( 14^2=6^2+c^2-2 \cdot 6 \cdot c \cdot cos \;\; 60^0 \)

\( 196=36+c^2-2 \cdot 6 \cdot c \cdot 0,5 \)

\(196-36=c^2-6c \)

\(160=c^2-6c \)

\(c^2-6c-160=0 \)

\(D=(-6)^2-4 \cdot 1 \cdot (-160)=36+640=676 \)

\( c_1=\dfrac{-(-6)+\sqrt{676}}{2}= \dfrac{6+26}{2}=16 \)

\( c_2=\dfrac{-(-6)-\sqrt{676}}{2}= \dfrac{6-26}{2}=-10 \)

\(с_2=-10 \) не удовлетворяет условию задачи, так как сторона треугольника не может быть отрицательной

Ответ: \( c=16 \)


ПОЗЖЕ



  Теорема косинусов

9.  В треугольнике, изображенном на рисунке \(a=1, \; c=\sqrt{3} , \; \alpha=30^0 , \; \) найти сторону \(b . \)


  

Ответ: \( b_1=2 \;\;\; ; \;\;\;b_2=1 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( 1^2=b^2+(\sqrt{3})^2-2 \cdot b \cdot \sqrt{3} \cdot cos \;\; 30^0 \)

\( 1=b^2+3-2 \cdot b \cdot \sqrt{3} \cdot \dfrac{\sqrt{3}}{2} \)

\( 1-3=b^2- b \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{3} \)

\( -2=b^2- b \cdot 3 \)

\( b^2- 3b+2=0 \)

\(D=(-3)^2-4 \cdot 1 \cdot 2=9-8=1 \)

\( b_1=\dfrac{-(-3)+\sqrt{1}}{2}= \dfrac{3+1}{2}=2 \)

\( b_2=\dfrac{-(-6)-\sqrt{676}}{2}= \dfrac{3-1}{2}=1 \)

эта задача имеет два решения, сторона \(b\) может равняться как двум так и одному, если мы подставим вместо \(b\) два или один в формулу теоремы косинусов , то оба эти ответа будут справедливыми.

Ответ: \( b_1=2 \;\;\; ; \;\;\;b_2=1 \)


ПОЗЖЕ






  Задача на теорему косинусов

15.  В треугольнике, изображенном на рисунке \( b=4 , c=2+\sqrt{37}, \alpha=60^0 , \; \) найти сторону \(a . \)


  

Ответ: \( a=7 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( a^2=4^2+(2+\sqrt{37})^2-2 \cdot 4 \cdot (2+\sqrt{37}) \cdot cos \;\; 60^0 \)

\( a^2=16+4+2\cdot 2\cdot \sqrt{37}+37 -2 \cdot 4 \cdot (2+\sqrt{37}) \cdot 0,5 \)

\( a^2=20+4 \sqrt{37}+37 - 4 \cdot (2+\sqrt{37}) \)

\( a^2=57+4 \sqrt{37} - 8-4\sqrt{37} \)

\( a^2=49 \)

\( a=7 \)

Ответ: \( a=7 \)


ПОЗЖЕ






  Задача на теорему косинусов

16.  В треугольнике, изображенном на рисунке \( b=5\sqrt{2} , c=5+\sqrt{11}, \alpha=30^0 , \; \) найти сторону \(a . \)


  

Ответ: \( a=6 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( a^2=(5\sqrt{2})^2+(5+\sqrt{11})^2-2 \cdot 5\sqrt{2} \cdot (5+\sqrt{11}) \cdot cos \;\; 45^0 \)

\( a^2=25 \cdot 2+ 25+2\cdot 5 \cdot \sqrt{11}+11 -2 \cdot 5\sqrt{2} \cdot (5+\sqrt{11}) \cdot \dfrac{\sqrt{2}}{2} \)

\( a^2=50+ 25+10 \sqrt{11}+11 - 5\sqrt{2} \cdot (5+\sqrt{11}) \cdot \sqrt{2} \)

\( a^2=86+10 \sqrt{11} - 5\cdot 2 \cdot (5+\sqrt{11}) \)

\( a^2=86+10 \sqrt{11} - 10 \cdot (5+\sqrt{11}) \)

\( a^2=86+10 \sqrt{11} - 50- 10 \sqrt{11} \)

\( a^2=36 \)

\( a=6 \)



Ответ: \( a=6 \)


ПОЗЖЕ





Задача 20. (Решить задачу, применив теорему косинусов)
  Задача на теорему косинусов

В треугольнике, изображенном на рисунке \( b=35 , c=21, \alpha=120^0 , \; \) найти сторону \(a . \)


  

Ответ: \( a=49 \)

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( a^2=35^2+21^2-2 \cdot 35 \cdot 21 \cdot cos \;\; 120^0 \)

\( a^2=1225+441-2 \cdot 35 \cdot 21 \cdot (-0,5) \)

\( a^2=1666 +35 \cdot 21 \)

\( a^2=1666 +735 \)

\( a^2= 2401 \)

\( a_1= 49 \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; a_2= -49 \;не \; подходит\)



Ответ: \( a=49 \)


ПОЗЖЕ




Задачи на нахождение угла по трем сторонам треугольника
с применением теоремы косинусов




Задача 22. (Решить задачу, применив теорему косинусов)
  Теорема косинусов
В треугольнике, изображенном на рисунке \(a=13, b=7 , c=15 , \; \) найти угол \(\alpha . \)


  

Ответ: \( \alpha = 60^0 \)

Для нахождения угла \(\alpha \) сначала вычислим его косинус, с помощью теоремы косинусов.

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( 13^2=7^2+15^2-2 \cdot 7 \cdot 15 \cdot cos \;\; \alpha \)

\( 169=49+225-2 \cdot 7 \cdot 15 \cdot cos \;\; \alpha \)

\(169=274-210 \cdot cos \;\; \alpha \)

\(169-274=-210 \cdot cos \;\; \alpha \)

\(−105=-210 \cdot cos \;\; \alpha \)

\(\dfrac{-105}{-210}= cos \;\; \alpha \)

\(0,5= cos \;\; \alpha \)

\( cos \;\; \alpha =0,5 \)

Косинус какого угла равен \(0,5 ?\)

Косинус \(60^0\) равен \(0,5 \)

значит угол \( \alpha = 60^0 \)

Ответ: \( \alpha = 60^0 \)


ПОЗЖЕ



Задача 23. (Решить задачу, применив теорему косинусов)
  Теорема косинусов
В треугольнике, изображенном на рисунке \(a=7, b=3 , c=8 , \; \) найти угол \(\alpha . \)


  

Ответ: \( \alpha = 60^0 \)

Для нахождения угла \(\alpha \) сначала вычислим его косинус, с помощью теоремы косинусов.

Запишем теорему косинусов для этой задачи:

\( a^2=b^2+c^2-2 \cdot b \cdot c \cdot cos \;\; \alpha \)

\( 7^2=3^2+8^2-2 \cdot 3 \cdot 8 \cdot cos \;\; \alpha \)

\( 49=9+64-48 \cdot cos \;\; \alpha \)

\( 49-9-64=-48 \cdot cos \;\; \alpha \)

\( -24=-48 \cdot cos \;\; \alpha \)

\( \dfrac{-24}{-48}= cos \;\; \alpha \)

\(0,5= cos \;\; \alpha \)

\( cos \;\; \alpha =0,5 \)

Косинус какого угла равен \(0,5 ?\)

Косинус \(60^0\) равен \(0,5 \)

значит угол \( \alpha = 60^0 \)

Ответ: \( \alpha = 60^0 \)


ПОЗЖЕ