Закон косинуса: применение, примеры и упражнения

THE Закон косинуса используется для вычисления меры одной стороны или неизвестного угла любого треугольника, зная его другие размеры.

Утверждение и формулы

Теорема косинусов утверждает, что:

"В любом треугольнике квадрат на одной стороне представляет собой сумму квадратов на двух других сторонах за вычетом удвоенного произведения этих двух сторон на косинус угла между ними.."

Таким образом, по закону косинусов мы имеем следующие отношения между сторонами и углами треугольника:

Закон косинуса

Примеры

1. Две стороны треугольника имеют размеры 20 см и 12 см и образуют между собой угол 120 °. Рассчитайте размер третьей стороны.

Решение

Для вычисления меры третьей стороны воспользуемся законом косинусов. Для этого рассмотрим:

б = 20 см
c = 12 см
cos α = cos 120º = - 0,5 (значение найдено в тригонометрических таблицах).

Заменив эти значения в формуле:

В2 = 202 + 122 - 2. 20. 12. (- 0,5)
В2 = 400 + 144 + 240
В2 = 784
а = √784
а = 28 см

Итак, третья сторона измеряет 28 см.

2. Определите размер стороны AC и угол с вершиной в точке A по следующему рисунку:

Пример косинусного закона

Сначала определим AC = b:

B2 = 82 + 102 – 2. 8. 10. 50-е место
B2 = 164 – 160. 50-е место
B2 = 164 – 160. 0,64279
b ≈ 7,82

Теперь давайте определим угловую меру по закону косинусов:

82 = 102 + 7,822 – 2. 10. 7,82. потому что
64 = 161,1524 - 156,4 cos Â
cos  = 0,62
 = 52º

Примечание: Чтобы найти значения углов косинуса, мы используем Тригонометрический стол. В нем у нас есть значения углов от 1º до 90º для каждой тригонометрической функции (синуса, косинуса и тангенса).

Заявление

Закон косинуса применим к любому треугольнику. Будь то остроугольный (внутренние углы менее 90 °), тупоугольный (с внутренним углом более 90 °) или прямоугольный (с внутренним углом, равным 90 °).

треугольники
Представление треугольников через их внутренние углы

А как насчет прямоугольных треугольников?

Применим закон косинусов к стороне, противоположной углу 90 °, как показано ниже:

В2 = b2 + c2 - 2. Б. ç. cos 90º

Поскольку cos 90º = 0, приведенное выше выражение принимает следующий вид:

В2 = b2 + c2

Это то же самое, что и выражение теорема Пифагора. Таким образом, можно сказать, что эта теорема является частным случаем закона косинусов.

Закон косинуса подходит для задач, в которых нам известны две стороны и угол между ними, и мы хотим найти третью сторону.

Мы все еще можем использовать его, когда знаем три стороны треугольника и хотим знать один из его углов.

Для ситуаций, когда мы знаем два угла и только одну сторону и хотим определить другую сторону, удобнее использовать закон грехов.

Определение косинуса и синуса

Косинус и синус угла определяются как тригонометрические соотношения в прямоугольном треугольнике. Сторона, противоположная прямому углу (90º), называется гипотенузой, а две другие стороны называются катетами, как показано на рисунке ниже:

прямоугольник треугольник
Изображение прямоугольного треугольника и его сторон: бедра и гипотенуза

Затем косинус определяется как отношение между измерением соседнего отрезка и гипотенузой:

косинус

С другой стороны, синус - это отношение измерения противоположного плеча к гипотенузе.

синус

Упражнения для вступительных экзаменов

1. (UFSCar) Если стороны треугольника имеют размер x, x + 1 и x +2, то для любого Икс действительный и больше единицы, косинус наибольшего внутреннего угла этого треугольника равен:

а) х / х + 1
б) х / х + 2
в) х + 1 / х + 2
г) х - 2 / 3х
д) х - 3 / 2х

Альтернатива e) x - 3 / 2x

2. (UFRS) В треугольнике, представленном на рисунке ниже, AB и AC имеют одинаковую меру, а высота относительно стороны BC равна 2/3 меры BC.

Равносторонний треугольник

На основании этих данных косинус угла CÂB равен:

а) 25.07
б) 7/20
в) 4/5
г) 5/7
д) 5/6

Альтернатива а) 25 июля

3. (UF-Juiz de Fora) Две стороны треугольника имеют размер 8 м и 10 м и образуют угол 60 °. Третья сторона этого треугольника измеряет:

а) 2√21 м
б) 2√31 м
в) 2√41 м
г) 2√51 м
д) 2√61 м

Вариант а) 2√21 м

Узнать больше по теме:

  • Тригонометрия
  • Тригонометрия в прямоугольном треугольнике
  • Упражнения по тригонометрии в прямоугольном треугольнике
  • Тригонометрические отношения
  • Тригонометрический круг
  • Тригонометрические функции
Что такое квадрат? Определение, формулы и упражнения

Что такое квадрат? Определение, формулы и упражнения

Квадрат – это фигура с четырьмя равными сторонами. Квадрат имеет четыре угла по 90 градусов (девя...

read more
Радиан: что это такое и как его измерить

Радиан: что это такое и как его измерить

Радиан — это единица измерения, используемая для измерения углов и дуг окружности, а также градус...

read more

План урока: площадь треугольников и прямоугольников (7 класс)

Навык BNCC EF07MA31) Установите выражения для вычисления площадей треугольников и четырехугольни...

read more