Jak korzystać z twierdzenia cosinus

Autor: Ellen Moore
Data Utworzenia: 16 Styczeń 2021
Data Aktualizacji: 29 Czerwiec 2024
Anonim
Law of Cosines, Finding Angles & Sides, SSS & SAS Triangles - Trigonometry
Wideo: Law of Cosines, Finding Angles & Sides, SSS & SAS Triangles - Trigonometry

Zawartość

Twierdzenie cosinus jest szeroko stosowane w trygonometrii. Jest używany podczas pracy z nieregularnymi trójkątami w celu znalezienia nieznanych wielkości, takich jak boki i kąty. Twierdzenie jest podobne do twierdzenia Pitagorasa i jest dość łatwe do zapamiętania. Twierdzenie cosinus mówi, że w dowolnym trójkącie C2=a2+b22absałataC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.


Kroki

Metoda 1 z 3: Jak znaleźć nieznaną stronę

  1. 1 Zapisz znane wartości. Aby znaleźć nieznaną stronę trójkąta, musisz znać pozostałe dwa boki i kąt między nimi.
    • Na przykład, mając trójkąt XYZ. Bok YX to 5 cm, bok YZ to 9 cm, a kąt Y to 89°. Jaka jest strona XZ?
  2. 2 Zapisz wzór na twierdzenie cosinusa. Formuła: C2=a2+b22absałataC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}, gdzie C{ styl wyświetlania c} - nieznana impreza, sałataC{ styl wyświetlania cos {C}} - cosinus kąta przeciwnego do strony nieznanej, a{ styl wyświetlania a} oraz b{ styl wyświetlania b} - dwie dobrze znane strony.
  3. 3 Wprowadź znane wartości do wzoru. Zmienne a{ styl wyświetlania a} oraz b{ styl wyświetlania b} oznaczają dwie znane strony. Zmienny C{ styl wyświetlania C} jest znanym kątem, który leży między bokami a{ styl wyświetlania a} oraz b{ styl wyświetlania b}.
    • W naszym przykładzie strona XZ jest nieznana, więc we wzorze oznaczono ją jako C{ styl wyświetlania c}... Ponieważ boki YX i YZ są znane, oznaczamy je zmiennymi a{ styl wyświetlania a} oraz b{ styl wyświetlania b}... Zmienny C{ styl wyświetlania C} to kąt Y. Zatem wzór będzie napisany w następujący sposób: C2=52+922(5)(9)sałata89{ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -2 (5) (9) cos {89}}.
  4. 4 Znajdź cosinus znanego kąta. Zrób to za pomocą kalkulatora. Wprowadź wartość kąta, a następnie kliknij COS{ styl wyświetlania COS}... Jeśli nie masz kalkulatora naukowego, znajdź tabelę cosinusów online, na przykład tutaj. Również w Yandex możesz wpisać „cosinus X stopni” (zamień wartość kąta za X), a wyszukiwarka wyświetli cosinus kąta.
    • Na przykład cosinus wynosi 89 ° ≈ 0,01745. Więc: C2=52+922(5)(9)(0,01745){ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -2 (5) (9) (0,01745)}.
  5. 5 Pomnóż liczby. Zwielokrotniać 2ab{ styl wyświetlania 2ab} o cosinus znanego kąta.
    • Na przykład:
      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 Złóż kwadraty znanych boków. Pamiętaj, aby liczbę podbić do kwadratu, należy ją pomnożyć przez samą siebie. Najpierw podnieś odpowiednie liczby do kwadratu, a następnie dodaj otrzymane wartości.
    • Na przykład:
      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 Odejmij dwie liczby. Znajdziesz C2{ styl wyświetlania c ^ {2}}.
    • Na przykład:
      C2=1061,5707{ displaystyle c ^ {2} = 106-1,5707}
      C2=104,4293{ displaystyle c ^ {2} = 104,4293}
  8. 8 Wyciągnij pierwiastek kwadratowy z tej wartości. Aby to zrobić, użyj kalkulatora. W ten sposób znajdujesz nieznaną stronę.
    • Na przykład:
      C2=104,4293{ displaystyle c ^ {2} = 104,4293}
      C2=104,4293{ displaystyle { sqrt {c ^ {2}}} = { sqrt {104.4293}}}
      C=10,2191{ styl wyświetlania c = 10.2191}
      Tak więc nieznana strona ma 10,2191 cm.

Metoda 2 z 3: Znajdowanie nieznanego kąta

  1. 1 Zapisz znane wartości. Aby znaleźć nieznany kąt trójkąta, musisz znać wszystkie trzy boki trójkąta.
    • Na przykład, mając trójkąt RST. Bok CP = 8 cm, ST = 10 cm, PT = 12 cm. Znajdź wartość kąta S.
  2. 2 Zapisz wzór na twierdzenie cosinusa. Formuła: C2=a2+b22absałataC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}, gdzie sałataC{ styl wyświetlania cos {C}} - cosinus nieznanego kąta, C{ styl wyświetlania c} - znana strona naprzeciw nieznanego narożnika, a{ styl wyświetlania a} oraz b{ styl wyświetlania b} - dwie inne znane imprezy.
  3. 3 Znajdź wartości a{ styl wyświetlania a}, b{ styl wyświetlania b} oraz C{ styl wyświetlania c}. Następnie podłącz je do formuły.
    • Na przykład strona RT jest przeciwna do nieznanego kąta S, więc strona RT to C{ styl wyświetlania c} w formule. Inne strony będą a{ styl wyświetlania a} oraz b{ styl wyświetlania b}... Tak więc formuła zostanie napisana w następujący sposób: 122=82+1022(8)(10)sałataC{ displaystyle 12 ^ {2} = 8 ^ {2} + 10 ^ {2} -2 (8) (10) cos {C}}.
  4. 4 Pomnóż liczby. Zwielokrotniać 2ab{ styl wyświetlania 2ab} o cosinus nieznanego kąta.
    • Na przykład, 122=82+102160sałataC{ displaystyle 12 ^ {2} = 8 ^ {2} + 10 ^ {2} -160 cos {C}}.
  5. 5 Wyprostowany C{ styl wyświetlania c} w kwadracie. To znaczy pomnóż samą liczbę.
    • Na przykład, 144=82+102160sałataC{ displaystyle 144 = 8 ^ {2} + 10 ^ {2} -160 cos {C}}
  6. 6 Złóż kwadraty a{ styl wyświetlania a} oraz b{ styl wyświetlania b}. Ale najpierw podnieś do kwadratu odpowiednie liczby.
    • Na przykład:
      144=64+100160sałataC{ Displaystyle 144 = 64 + 100-160 cos {C}}
      144=164160sałataC{ Displaystyle 144 = 164-160 cos {C}}
  7. 7 Wyizoluj cosinus nieznanego kąta. Aby to zrobić, odejmij kwotę a2{ displaystyle a ^ {2}} oraz b2{ styl wyświetlania b ^ {2}} z obu stron równania. Następnie podziel każdą stronę równania przez współczynnik cosinusa nieznanego kąta.
    • Na przykład, aby wyizolować cosinus nieznanego kąta, odejmij 164 od obu stron równania, a następnie podziel każdą stronę przez -160:
      144164=164164160sałataC{ Displaystyle 144-164 = 164-164-160 cos {C}}
      20=160sałataC{ styl wyświetlania -20 = -160 cos {C}}
      20160=160sałataC160{ displaystyle { frac {-20} {-160}} = { frac {-160 cos {C}} {-160}}}
      0,125=sałataC{ styl wyświetlania 0,125 = cos {C}}
  8. 8 Oblicz odwrotny cosinus. Spowoduje to znalezienie wartości nieznanego kąta. Na kalkulatorze oznaczono odwrotną funkcję cosinus COS1{ Displaystyle COS ^ {-1}}.
    • Na przykład arcus cosinus 0,0125 to 82,8192. Więc kąt S wynosi 82,8192 °.

Metoda 3 z 3: Przykładowe problemy

  1. 1 Znajdź nieznaną stronę trójkąta. Znane boki mają 20 cm i 17 cm, a kąt między nimi wynosi 68°.
    • Ponieważ masz dwie strony i kąt między nimi, możesz użyć twierdzenia cosinus. Zapisz wzór: C2=a2+b22absałataC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.
    • Nieznana strona to C{ styl wyświetlania c}... Wprowadź znane wartości do wzoru: C2=202+1722(20)(17)sałata68{ displaystyle c ^ {2} = 20 ^ {2} + 17 ^ {2} -2 (20) (17) cos {68}}.
    • Oblicz C2{ styl wyświetlania c ^ {2}}, przestrzegając kolejności działań matematycznych:
      C2=202+1722(20)(17)sałata68{ 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}
    • Wyciągnij pierwiastek kwadratowy z obu stron równania. W ten sposób znajdujesz nieznaną stronę:
      C2=434,2675{ displaystyle { sqrt {c ^ {2}}} = { sqrt {434.2675}}}
      C=20,8391{ styl wyświetlania c = 20,8391}
      Tak więc nieznana strona ma 20,8391 cm.
  2. 2 Znajdź kąt H w trójkącie GHI. Dwa boki przylegające do narożnika H mają 22 i 16 cm, a bok przeciwny do narożnika H ma 13 cm.
    • Ponieważ podane są wszystkie trzy boki, można zastosować twierdzenie cosinusowe. Zapisz wzór: C2=a2+b22absałataC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.
    • Strona przeciwna do nieznanego rogu to C{ styl wyświetlania c}... Wprowadź znane wartości do wzoru: 132=222+1622(22)(16)sałataC{ displaystyle 13 ^ {2} = 22 ^ {2} + 16 ^ {2} -2 (22) (16) cos {C}}.
    • Uprość wynikowe wyrażenie:
      132=222+162704sałataC{ displaystyle 13 ^ {2} = 22 ^ {2} + 16 ^ {2} -704 cos {C}}
      132=484+256704sałataC{ displaystyle 13 ^ {2} = 484 + 256 - 704 cos {C}}
      169=484+256704sałataC{ Displaystyle 169 = 484 + 256 - 704 cos {C}}
      169=740704sałataC{ Displaystyle 169 = 740-704 cos {C}}
    • Wyizoluj cosinus:
      169740=740740704sałataC{ displaystyle 169-740 = 740-740-704 cos {C}}
      571=704sałataC{ displaystyle -571 = -704 cos {C}}
      571704=704sałataC704{ displaystyle { frac {-571} {-704}} = { frac {-704 cos {C}} {-704}}}
      0,8111=sałataC{ styl wyświetlania 0,8111 = cos {C}}
    • Znajdź odwrotny cosinus. W ten sposób obliczasz nieznany kąt:
      0,8111=sałataC{ styl wyświetlania 0,8111 = cos {C}}
      35,7985=COS1{ styl wyświetlania 35,7985 = COS ^ {-1}}.
      Zatem kąt H wynosi 35,7985 °.
  3. 3 Znajdź długość szlaku. Ścieżki rzeczne, pagórkowate i bagienne tworzą trójkąt. Długość Szlaku Rzecznego wynosi 3 km, długość Szlaku Pagórkowatego wynosi 5 km; szlaki te przecinają się ze sobą pod kątem 135 °. Szlak bagienny łączy dwa końce pozostałych szlaków. Znajdź długość szlaku bagiennego.
    • Trasy tworzą trójkąt. Musisz znaleźć długość nieznanej ścieżki, która jest bokiem trójkąta. Ponieważ podane są długości pozostałych dwóch ścieżek i kąt między nimi, można zastosować twierdzenie cosinusowe.
    • Zapisz wzór: C2=a2+b22absałataC{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.
    • Nieznana ścieżka (bagno) będzie oznaczona jako C{ styl wyświetlania c}... Wprowadź znane wartości do wzoru: C2=32+522(3)(5)sałata135{ displaystyle c ^ {2} = 3 ^ {2} + 5 ^ {2} -2 (3) (5) cos {135}}.
    • Oblicz C2{ styl wyświetlania c ^ {2}}:
      C2=32+522(3)(5)sałata135{ 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{ styl wyświetlania c ^ {2} = 55,2132}
    • Wyciągnij pierwiastek kwadratowy z obu stron równania. W ten sposób znajdziesz długość nieznanej ścieżki:
      C2=55,2132{ displaystyle { sqrt {c ^ {2}}} = { sqrt {55.2132}}}
      C=7,4306{ styl wyświetlania c = 7.4306}
      Tak więc długość Szlaku Bagiennego wynosi 7,4306 km.

Porady

  • Łatwiej jest użyć twierdzenia sinus. Dlatego najpierw dowiedz się, czy można go zastosować do danego problemu.