Cum se folosește teorema cosinusului

Autor: Ellen Moore
Data Creației: 16 Ianuarie 2021
Data Actualizării: 29 Iunie 2024
Anonim
Law of Cosines, Finding Angles & Sides, SSS & SAS Triangles - Trigonometry
Video: Law of Cosines, Finding Angles & Sides, SSS & SAS Triangles - Trigonometry

Conţinut

Teorema cosinusului este utilizată pe scară largă în trigonometrie. Se folosește atunci când se lucrează cu triunghiuri neregulate pentru a găsi cantități necunoscute, cum ar fi laturile și unghiurile. Teorema este similară teoremei pitagoreice și este destul de ușor de reținut. Teorema cosinusului spune că în orice triunghi c2=A2+b22AbcosC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.


Pași

Metoda 1 din 3: Cum să găsiți partea necunoscută

  1. 1 Notați valorile cunoscute. Pentru a găsi latura necunoscută a unui triunghi, trebuie să cunoașteți celelalte două laturi și unghiul dintre ele.
    • De exemplu, dat un triunghi XYZ. Partea YX este de 5 cm, partea YZ este de 9 cm, iar unghiul Y este de 89 °. Ce este partea XZ?
  2. 2 Notați formula teoremei cosinusului. Formulă: c2=A2+b22AbcosC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}, Unde c{ displaystyle c} - petrecere necunoscută, cosC{ displaystyle cos {C}} - cosinusul unghiului opus laturii necunoscute, A{ displaystyle a} și b{ displaystyle b} - două laturi cunoscute.
  3. 3 Conectați valorile cunoscute în formulă. Variabile A{ displaystyle a} și b{ displaystyle b} denotați două laturi cunoscute. Variabil C{ displaystyle C} este unghiul cunoscut care se află între laturi A{ displaystyle a} și b{ displaystyle b}.
    • În exemplul nostru, partea XZ este necunoscută, deci în formulă este denumită c{ displaystyle c}... Deoarece laturile YX și YZ sunt cunoscute, ele sunt notate de variabile A{ displaystyle a} și b{ displaystyle b}... Variabil C{ displaystyle C} este unghiul Y. Deci, formula va fi scrisă după cum urmează: c2=52+922(5)(9)cos89{ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -2 (5) (9) cos {89}}.
  4. 4 Găsiți cosinusul unui unghi cunoscut. Faceți-o cu un calculator. Introduceți o valoare a unghiului, apoi faceți clic pe COS{ displaystyle COS}... Dacă nu aveți un calculator științific, găsiți un tabel de cosinus online, de exemplu, aici. De asemenea, în Yandex, puteți introduce „cosinus de X grade” (înlocuiți valoarea unghiului cu X), iar motorul de căutare va afișa cosinusul unghiului.
    • De exemplu, cosinusul este 89 ° ≈ 0,01745. Asa de: c2=52+922(5)(9)(0,01745){ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -2 (5) (9) (0.01745)}.
  5. 5 Înmulțiți numerele. Multiplica 2Ab{ displaystyle 2ab} de cosinusul unui unghi cunoscut.
    • De exemplu:
      c2=52+922(5)(9)(0,01745){ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -2 (5) (9) (0.01745)}
      c2=52+921,5707{ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -1.5707}
  6. 6 Îndoiți pătratele laturilor cunoscute. Amintiți-vă, pentru a păstra un număr, acesta trebuie înmulțit cu el însuși. Mai întâi, pătrat numerele corespunzătoare, apoi adăugați valorile rezultate.
    • De exemplu:
      c2=52+921,5707{ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -1.5707}
      c2=25+811,5707{ displaystyle c ^ {2} = 25 + 81-1.5707}
      c2=1061,5707{ displaystyle c ^ {2} = 106-1.5707}
  7. 7 Scădeți două numere. Veți găsi c2{ displaystyle c ^ {2}}.
    • De exemplu:
      c2=1061,5707{ displaystyle c ^ {2} = 106-1.5707}
      c2=104,4293{ displaystyle c ^ {2} = 104.4293}
  8. 8 Luați rădăcina pătrată a acestei valori. Pentru a face acest lucru, utilizați un calculator. Așa găsești latura necunoscută.
    • De exemplu:
      c2=104,4293{ displaystyle c ^ {2} = 104.4293}
      c2=104,4293{ displaystyle { sqrt {c ^ {2}}} = { sqrt {104.4293}}}
      c=10,2191{ displaystyle c = 10.2191}
      Deci, latura necunoscută are 10.2191 cm.

Metoda 2 din 3: Găsirea unui unghi necunoscut

  1. 1 Notați valorile cunoscute. Pentru a găsi unghiul necunoscut al unui triunghi, trebuie să cunoașteți toate cele trei laturi ale triunghiului.
    • De exemplu, dat un triunghi RST. CP lateral = 8 cm, ST = 10 cm, PT = 12 cm. Găsiți valoarea unghiului S.
  2. 2 Notați formula teoremei cosinusului. Formulă: c2=A2+b22AbcosC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}, Unde cosC{ displaystyle cos {C}} - cosinusul unui unghi necunoscut, c{ displaystyle c} - o latură cunoscută vizavi de un colț necunoscut, A{ displaystyle a} și b{ displaystyle b} - alte două petreceri celebre.
  3. 3 Găsiți valorile A{ displaystyle a}, b{ displaystyle b} și c{ displaystyle c}. Apoi conectați-le la formulă.
    • De exemplu, partea RT este opusă unghiului necunoscut S, deci partea RT este c{ displaystyle c} în formulă. Alte părți vor A{ displaystyle a} și b{ displaystyle b}... Deci, formula va fi scrisă după cum urmează: 122=82+1022(8)(10)cosC{ displaystyle 12 ^ {2} = 8 ^ {2} + 10 ^ {2} -2 (8) (10) cos {C}}.
  4. 4 Înmulțiți numerele. Multiplica 2Ab{ displaystyle 2ab} de cosinusul unghiului necunoscut.
    • De exemplu, 122=82+102160cosC{ displaystyle 12 ^ {2} = 8 ^ {2} + 10 ^ {2} -160 cos {C}}.
  5. 5 Ridica c{ displaystyle c} într-un pătrat. Adică, înmulțiți numărul în sine.
    • De exemplu, 144=82+102160cosC{ displaystyle 144 = 8 ^ {2} + 10 ^ {2} -160 cos {C}}
  6. 6 Îndoiți pătratele A{ displaystyle a} și b{ displaystyle b}. Dar mai întâi, pătrate numerele corespunzătoare.
    • De exemplu:
      144=64+100160cosC{ displaystyle 144 = 64 + 100-160 cos {C}}
      144=164160cosC{ displaystyle 144 = 164-160 cos {C}}
  7. 7 Izolați cosinusul unghiului necunoscut. Pentru a face acest lucru, scădeți suma A2{ displaystyle a ^ {2}} și b2{ displaystyle b ^ {2}} din ambele părți ale ecuației. Apoi împărțiți fiecare parte a ecuației la factorul de la cosinusul unghiului necunoscut.
    • De exemplu, pentru a izola cosinusul unui unghi necunoscut, scădeți 164 din ambele părți ale ecuației și apoi împărțiți fiecare parte cu -160:
      144164=164164160cosC{ displaystyle 144-164 = 164-164-160 cos {C}}
      20=160cosC{ displaystyle -20 = -160 cos {C}}
      20160=160cosC160{ displaystyle { frac {-20} {- 160}} = { frac {-160 cos {C}} {- 160}}}
      0,125=cosC{ displaystyle 0.125 = cos {C}}
  8. 8 Calculați cosinusul invers. Aceasta va găsi valoarea unghiului necunoscut. Pe calculator se indică funcția inversă de cosinus COS1{ displaystyle COS ^ {- 1}}.
    • De exemplu, arccosina de 0,0125 este 82,8192. Deci unghiul S este 82,8192 °.

Metoda 3 din 3: Exemple de probleme

  1. 1 Găsiți latura necunoscută a triunghiului. Laturile cunoscute sunt de 20 cm și 17 cm, iar unghiul dintre ele este de 68 °.
    • Deoarece vi se dau două laturi și unghiul dintre ele, puteți utiliza teorema cosinusului. Notați formula: c2=A2+b22AbcosC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.
    • Latura necunoscută este c{ displaystyle c}... Conectați valorile cunoscute la formula: c2=202+1722(20)(17)cos68{ displaystyle c ^ {2} = 20 ^ {2} + 17 ^ {2} -2 (20) (17) cos {68}}.
    • calculati c2{ displaystyle c ^ {2}}, respectând ordinea operațiilor matematice:
      c2=202+1722(20)(17)cos68{ displaystyle c ^ {2} = 20 ^ {2} + 17 ^ {2} -2 (20) (17) cos {68}}
      c2=202+1722(20)(17)(0,3746){ displaystyle c ^ {2} = 20 ^ {2} + 17 ^ {2} -2 (20) (17) (0.3746)}
      c2=202+172254,7325{ displaystyle c ^ {2} = 20 ^ {2} + 17 ^ {2} -254.7325}
      c2=400+289254,7325{ displaystyle c ^ {2} = 400 + 289-254.7325}
      c2=689254,7325{ displaystyle c ^ {2} = 689-254,7325}
      c2=434,2675{ displaystyle c ^ {2} = 434.2675}
    • Luați rădăcina pătrată a ambelor părți ale ecuației. Așa găsiți latura necunoscută:
      c2=434,2675{ displaystyle { sqrt {c ^ {2}}} = { sqrt {434.2675}}}
      c=20,8391{ displaystyle c = 20.8391}
      Deci, latura necunoscută are 20,8391 cm.
  2. 2 Găsiți unghiul H în triunghiul GHI. Cele două laturi adiacente colțului H au 22 și 16 cm. Partea opusă colțului H are 13 cm.
    • Deoarece toate cele trei laturi sunt date, teorema cosinusului poate fi utilizată. Notați formula: c2=A2+b22AbcosC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.
    • Partea opusă colțului necunoscut este c{ displaystyle c}... Conectați valorile cunoscute la formula: 132=222+1622(22)(16)cosC{ displaystyle 13 ^ {2} = 22 ^ {2} + 16 ^ {2} -2 (22) (16) cos {C}}.
    • Simplificați expresia rezultată:
      132=222+162704cosC{ displaystyle 13 ^ {2} = 22 ^ {2} + 16 ^ {2} -704 cos {C}}
      132=484+256704cosC{ displaystyle 13 ^ {2} = 484 + 256 - 704 cos {C}}
      169=484+256704cosC{ displaystyle 169 = 484 + 256 - 704 cos {C}}
      169=740704cosC{ displaystyle 169 = 740-704 cos {C}}
    • Izolați cosinusul:
      169740=740740704cosC{ displaystyle 169-740 = 740-740-704 cos {C}}
      571=704cosC{ displaystyle -571 = -704 cos {C}}
      571704=704cosC704{ displaystyle { frac {-571} {- 704}} = { frac {-704 cos {C}} {- 704}}}
      0,8111=cosC{ displaystyle 0.8111 = cos {C}}
    • Găsiți cosinusul invers. Acesta este modul în care calculați unghiul necunoscut:
      0,8111=cosC{ displaystyle 0.8111 = cos {C}}
      35,7985=COS1{ displaystyle 35.7985 = COS ^ {- 1}}.
      Astfel, unghiul H este de 35,7985 °.
  3. 3 Găsiți lungimea traseului. Căile fluviale, deluroase și de mlaștină formează un triunghi. Lungimea traseului râului este de 3 km, lungimea traseului deal este de 5 km; aceste trasee se intersectează între ele la un unghi de 135 °. Traseul mlaștinii leagă cele două capete ale celorlalte trasee. Găsiți lungimea Swamp Trail.
    • Traseele formează un triunghi. Trebuie să găsiți lungimea căii necunoscute, care este partea triunghiului. Deoarece lungimile celorlalte două căi și unghiul dintre ele sunt date, se poate utiliza teorema cosinusului.
    • Notați formula: c2=A2+b22AbcosC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.
    • Calea necunoscută (Mlaștină) va fi notată ca fiind c{ displaystyle c}... Conectați valorile cunoscute la formula: c2=32+522(3)(5)cos135{ displaystyle c ^ {2} = 3 ^ {2} + 5 ^ {2} -2 (3) (5) cos {135}}.
    • calculati c2{ displaystyle c ^ {2}}:
      c2=32+522(3)(5)cos135{ displaystyle c ^ {2} = 3 ^ {2} + 5 ^ {2} -2 (3) (5) cos {135}}
      c2=32+522(3)(5)(0,7071){ displaystyle c ^ {2} = 3 ^ {2} + 5 ^ {2} -2 (3) (5) (- 0.7071)}
      c2=32+52(21,2132){ displaystyle c ^ {2} = 3 ^ {2} + 5 ^ {2} - (- 21.2132)}
      c2=9+25+21,2132{ displaystyle c ^ {2} = 9 + 25 + 21.2132}
      c2=55,2132{ displaystyle c ^ {2} = 55.2132}
    • Luați rădăcina pătrată a ambelor părți ale ecuației. Astfel găsiți lungimea căii necunoscute:
      c2=55,2132{ displaystyle { sqrt {c ^ {2}}} = { sqrt {55.2132}}}
      c=7,4306{ displaystyle c = 7.4306}
      Deci, lungimea Swamp Trail este de 7.4306 km.

sfaturi

  • Este mai ușor să folosiți teorema sinusului. Prin urmare, aflați mai întâi dacă poate fi aplicat la problema dată.