Давайте решим задачу о прямоугольном треугольнике.
Дано:
- Угол \( A = 60^\circ \)
- Сумма гипотенузы и меньшего катета равна 21 см
Обозначим:
- Гипотенуза — \( c \)
- Меньший катет — \( a \)
По условию задачи имеем:
\[ c + a = 21 \]
Решение:
Поскольку один из углов треугольника равен \( 60^\circ \), это прямоугольный треугольник, и мы можем использовать основные функции тригонометрии для нахождения сторон.
В прямоугольном треугольнике мы знаем, что:
- Синус (sin) угла: \( \sin A = \frac{\text{противоположный катет}}{\text{гипотенуза}} \)
- Косинус (cos) угла: \( \cos A = \frac{\text{прилежащий катет}}{\text{гипотенуза}} \)
Когда \( A = 60^\circ \):
- \( \sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2} \)
- \( \cos 60^\circ = \frac{1}{2} \)
Поскольку угол 60° является углом между меньшим катетом \( a \) и гипотенузой \( c \), мы можем выразить \( a \) через \( c \):
Применяем синус для меньшего катета:
По определению синуса:
\[ \sin 60^\circ = \frac{a}{c} \]
Подставим значение \( \sin 60^\circ \):
\[ \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{a}{c} \]
Отсюда:
\[ a = c \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Подставляем \( a \) в уравнение суммы:
Теперь мы можем подставить это выражение для \( a \) в уравнение суммы:
\[ c + c \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 21 \]
Это можно записать как:
\[ c \left(1 + \frac{\sqrt{3}}{2}\right) = 21 \]
Теперь решим это уравнение для \( c \):
\[ c = \frac{21}{1 + \frac{\sqrt{3}}{2}} \]
Чтобы упростить это выражение, найдем общий знаменатель:
\[ 1 + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{2}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{2 + \sqrt{3}}{2} \]
Теперь подставим это обратно:
\[ c = \frac{21 \cdot 2}{2 + \sqrt{3}} \] \[ c = \frac{42}{2 + \sqrt{3}} \]
Расчет гипотенузы:
Теперь, чтобы вычислить значение \( c \), умножим числитель и знаменатель на сопряженное выражение (для устранения иррациональности в знаменателе):
\[ c = \frac{42(2 - \sqrt{3})}{(2 + \sqrt{3})(2 - \sqrt{3})} \] \[ = \frac{42(2 - \sqrt{3})}{4 - 3} = 42(2 - \sqrt{3}) \]
Теперь можно подставить значение величины \( c \):
- Рассчитайте его примерно (с использованием \(\sqrt{3} \approx 1.732\)):
- Осталось найти \( a \):
Находим \( a \):
Используем:
\[ a = c \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 21 - c \]
Подытожим:
Таким образом, мы получили гипотенузу \( c \) и меньший катет \( a \). При необходимости можно подставить численные значения и рассчитать конкретные длины.
Если вам нужно получается конкретное значение, дайте знать!