Кратко:
- \(x=\sqrt5\);
- \(S=200\);
- \(AC=4\sqrt2\) см.
1) Найти \(x\)
В треугольнике известны две стороны \(3\) и \(\sqrt2\), а угол между ними равен \(45^\circ\). Сторона \(x\) лежит против этого угла, поэтому применяем теорему косинусов:
\[ x^2=3^2+(\sqrt2)^2-2\cdot 3\cdot \sqrt2\cdot \cos45^\circ \]
Так как \(\cos45^\circ=\frac{\sqrt2}{2}\):
\[ x^2=9+2-2\cdot3\cdot\sqrt2\cdot\frac{\sqrt2}{2} \]
\[ x^2=11-6=5 \]
\[ x=\sqrt5 \]
Берём положительный корень, потому что длина стороны положительна.
Ответ: \(\boxed{x=\sqrt5}\).
2) Площадь треугольника
Если известны две стороны \(a\), \(b\) и угол \(\gamma\) между ними, то
\[ S=\frac12 ab\sin\gamma \]
Подставляем \(a=40\), \(b=20\), \(\gamma=30^\circ\):
\[ S=\frac12\cdot40\cdot20\cdot\sin30^\circ \]
\[ S=\frac12\cdot40\cdot20\cdot\frac12=200 \]
Ответ: \(\boxed{200}\).
3) Найти \(AC\)
В треугольнике \(ABC\):
- \(AB=4\) см — сторона против угла \(C\);
- \(AC\) — сторона против угла \(B\);
- \(\angle C=30^\circ\), \(\angle B=45^\circ\).
По теореме синусов:
\[ \frac{AC}{\sin B}=\frac{AB}{\sin C} \]
\[ AC=AB\cdot\frac{\sin B}{\sin C} \]
\[ AC=4\cdot\frac{\sin45^\circ}{\sin30^\circ} \]
\[ AC=4\cdot\frac{\frac{\sqrt2}{2}}{\frac12}=4\sqrt2 \]
Ответ: \(\boxed{AC=4\sqrt2\text{ см}}\).
Как выбирать способ:
- есть две стороны и угол между ними — теорема косинусов;
- нужна площадь по двум сторонам и углу — формула \(S=\frac12ab\sin\gamma\);
- есть сторона и два угла — теорема синусов.