Вычисление свойств треугольников
Я работаю над тригонометрическими значениями. Для треугольника B у меня есть значения sin, cos и tan, выведенные из длин сторон. Для треугольника C, учитывая BC=1 и AC=2, я нахожу AB как квадратный корень из 5. Я размышляю о рационализации значений и определении ожидаемых знаменателей. В треугольнике D, где AC=24 и AB=25, я вычисляю BC как квадратный корень из 49, что упрощается до 7. Поэтому мне нужно обеспечить ясность при представлении этих значений.
Краткий ответ
Функции записаны в порядке \(\sin,\ \cos,\ \tg\).
а) \(BC=8,\ AB=17\), \(AC=15\):
\[ \begin{aligned} &\sin A=\frac8{17},\quad \cos A=\frac{15}{17},\quad \tg A=\frac8{15};\\ &\sin B=\frac{15}{17},\quad \cos B=\frac8{17},\quad \tg B=\frac{15}{8}. \end{aligned} \]
б) \(BC=21,\ AC=20\), \(AB=29\):
\[ \begin{aligned} &\sin A=\frac{21}{29},\quad \cos A=\frac{20}{29},\quad \tg A=\frac{21}{20};\\ &\sin B=\frac{20}{29},\quad \cos B=\frac{21}{29},\quad \tg B=\frac{20}{21}. \end{aligned} \]
в) \(BC=1,\ AC=2\), \(AB=\sqrt5\):
\[ \begin{aligned} &\sin A=\frac1{\sqrt5}=\frac{\sqrt5}{5},\quad \cos A=\frac2{\sqrt5}=\frac{2\sqrt5}{5},\quad \tg A=\frac12;\\ &\sin B=\frac2{\sqrt5}=\frac{2\sqrt5}{5},\quad \cos B=\frac1{\sqrt5}=\frac{\sqrt5}{5},\quad \tg B=2. \end{aligned} \]
г) \(AC=24,\ AB=25\), \(BC=7\):
\[ \begin{aligned} &\sin A=\frac7{25},\quad \cos A=\frac{24}{25},\quad \tg A=\frac7{24};\\ &\sin B=\frac{24}{25},\quad \cos B=\frac7{25},\quad \tg B=\frac{24}{7}. \end{aligned} \]
Объяснение
Так как \(\angle C=90^\circ\), сторона \(AB\) — гипотенуза.
Для угла \(A\):
- противоположный катет — \(BC\);
- прилежащий катет — \(AC\).
Поэтому
\[ \sin A=\frac{BC}{AB},\qquad \cos A=\frac{AC}{AB},\qquad \tg A=\frac{BC}{AC}. \]
Для угла \(B\):
- противоположный катет — \(AC\);
- прилежащий катет — \(BC\).
Поэтому
\[ \sin B=\frac{AC}{AB},\qquad \cos B=\frac{BC}{AB},\qquad \tg B=\frac{AC}{BC}. \]
а)
Сначала найдём неизвестный катет \(AC\) по теореме Пифагора:
\[ AC=\sqrt{AB^2-BC^2} =\sqrt{17^2-8^2} =\sqrt{289-64} =\sqrt{225}=15. \]
Теперь подставляем стороны в формулы:
\[ \sin A=\frac8{17},\qquad \cos A=\frac{15}{17},\qquad \tg A=\frac8{15}; \]
\[ \sin B=\frac{15}{17},\qquad \cos B=\frac8{17},\qquad \tg B=\frac{15}{8}. \]
б)
Здесь известны оба катета, поэтому гипотенуза:
\[ AB=\sqrt{BC^2+AC^2} =\sqrt{21^2+20^2} =\sqrt{441+400} =\sqrt{841}=29. \]
Тогда
\[ \sin A=\frac{21}{29},\qquad \cos A=\frac{20}{29},\qquad \tg A=\frac{21}{20}; \]
\[ \sin B=\frac{20}{29},\qquad \cos B=\frac{21}{29},\qquad \tg B=\frac{20}{21}. \]
в)
Гипотенуза:
\[ AB=\sqrt{BC^2+AC^2} =\sqrt{1^2+2^2} =\sqrt5. \]
Следовательно,
\[ \sin A=\frac1{\sqrt5},\qquad \cos A=\frac2{\sqrt5},\qquad \tg A=\frac12; \]
\[ \sin B=\frac2{\sqrt5},\qquad \cos B=\frac1{\sqrt5},\qquad \tg B=2. \]
Если нужно избавиться от корня в знаменателе:
\[ \frac1{\sqrt5}=\frac{\sqrt5}{5},\qquad \frac2{\sqrt5}=\frac{2\sqrt5}{5}. \]
г)
Неизвестный катет \(BC\):
\[ BC=\sqrt{AB^2-AC^2} =\sqrt{25^2-24^2} =\sqrt{625-576} =\sqrt{49}=7. \]
Тогда
\[ \sin A=\frac7{25},\qquad \cos A=\frac{24}{25},\qquad \tg A=\frac7{24}; \]
\[ \sin B=\frac{24}{25},\qquad \cos B=\frac7{25},\qquad \tg B=\frac{24}{7}. \]
Проверка
Во всех случаях стороны образуют правильные прямоугольные треугольники:
\[ 8^2+15^2=17^2, \]
\[ 20^2+21^2=29^2, \]
\[ 1^2+2^2=(\sqrt5)^2, \]
\[ 7^2+24^2=25^2. \]
Также, поскольку углы \(A\) и \(B\) в сумме дают \(90^\circ\), выполняется:
\[ \sin A=\cos B,\qquad \cos A=\sin B,\qquad \tg A=\frac1{\tg B}. \]
Это совпадает со всеми найденными ответами.