Πώς να χρησιμοποιήσετε το θεώρημα συνημίτονο

Συγγραφέας: Ellen Moore
Ημερομηνία Δημιουργίας: 16 Ιανουάριος 2021
Ημερομηνία Ενημέρωσης: 1 Ιούλιος 2024
Anonim
ΒΑΣΙΚΗ ΤΡΙΓΩΝΟΜΕΤΡΙΑ | ΗΜΙΤΟΝΟ , ΣΥΝΗΜΙΤΟΝΟ , ΠΥΘΑΓΟΡΕΙΟ κ.α.
Βίντεο: ΒΑΣΙΚΗ ΤΡΙΓΩΝΟΜΕΤΡΙΑ | ΗΜΙΤΟΝΟ , ΣΥΝΗΜΙΤΟΝΟ , ΠΥΘΑΓΟΡΕΙΟ κ.α.

Περιεχόμενο

Το θεώρημα συνημιτόνου χρησιμοποιείται ευρέως στην τριγωνομετρία. Χρησιμοποιείται όταν εργάζεστε με ακανόνιστα τρίγωνα για να βρείτε άγνωστες ποσότητες όπως πλευρές και γωνίες. Το θεώρημα είναι παρόμοιο με το Πυθαγόρειο θεώρημα και είναι αρκετά εύκολο να το θυμηθούμε. Το θεώρημα συνημιτόνου λέει ότι σε οποιοδήποτε τρίγωνο ντο2=ένα2+σι22ένασιcosντο{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.


Βήματα

Μέθοδος 1 από 3: Πώς να βρείτε την άγνωστη πλευρά

  1. 1 Γράψτε τις γνωστές τιμές. Για να βρείτε την άγνωστη πλευρά ενός τριγώνου, πρέπει να γνωρίζετε τις άλλες δύο πλευρές και τη γωνία μεταξύ τους.
    • Για παράδειγμα, δίνεται ένα τρίγωνο XYZ. Η πλευρά YX είναι 5 cm, η πλευρά YZ είναι 9 cm και η γωνία Y είναι 89 °. Τι είναι η πλευρά XZ;
  2. 2 Γράψτε τον τύπο του θεωρήματος συνημίτονο. Τύπος: ντο2=ένα2+σι22ένασιcosντο{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}, όπου ντο{ displaystyle c} - άγνωστο κόμμα, cosντο{ displaystyle cos {C}} - συνημίτονο της γωνίας απέναντι από την άγνωστη πλευρά, ένα{ displaystyle a} και σι{ displaystyle β} - δύο γνωστές πλευρές.
  3. 3 Συνδέστε τις γνωστές τιμές στον τύπο. Μεταβλητές ένα{ displaystyle a} και σι{ displaystyle β} δηλώνουν δύο γνωστές πλευρές. Μεταβλητός ντο{ displaystyle C} είναι η γνωστή γωνία που βρίσκεται μεταξύ των πλευρών ένα{ displaystyle a} και σι{ displaystyle β}.
    • Στο παράδειγμά μας, η πλευρά XZ είναι άγνωστη, επομένως στον τύπο συμβολίζεται ως ντο{ displaystyle c}... Δεδομένου ότι οι πλευρές YX και YZ είναι γνωστές, συμβολίζονται με τις μεταβλητές ένα{ displaystyle a} και σι{ displaystyle β}... Μεταβλητός ντο{ displaystyle C} είναι η γωνία Y. Έτσι, ο τύπος θα γραφτεί ως εξής: ντο2=52+922(5)(9)cos89{ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -2 (5) (9) cos {89}}.
  4. 4 Βρείτε το συνημίτονο γνωστής γωνίας. Κάντε το με μια αριθμομηχανή. Εισαγάγετε μια τιμή γωνίας και, στη συνέχεια, κάντε κλικ ντοΟμικρό{ displaystyle COS}... Εάν δεν έχετε επιστημονική αριθμομηχανή, βρείτε έναν online πίνακα συνημιτόνων, για παράδειγμα, εδώ. Επίσης στο Yandex, μπορείτε να εισαγάγετε "συνημίτονο βαθμών Χ" (αντικαταστήστε την τιμή γωνίας για το Χ) και η μηχανή αναζήτησης θα εμφανίσει το συνημίτονο της γωνίας.
    • Για παράδειγμα, το συνημίτονο είναι 89 ° ≈ 0,01745. Ετσι: ντο2=52+922(5)(9)(0,01745){ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -2 (5) (9) (0.01745)}.
  5. 5 Πολλαπλασιάστε τους αριθμούς. Πολλαπλασιάζω 2ένασι{ displaystyle 2ab} από το συνημίτονο γνωστής γωνίας.
    • Για παράδειγμα:
      ντο2=52+922(5)(9)(0,01745){ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -2 (5) (9) (0.01745)}
      ντο2=52+921,5707{ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -1.5707}
  6. 6 Διπλώστε τα τετράγωνα των γνωστών πλευρών. Θυμηθείτε, για να τετραγωνίσετε έναν αριθμό, πρέπει να πολλαπλασιαστεί από μόνος του. Αρχικά, τετραγωνίστε τους αντίστοιχους αριθμούς και, στη συνέχεια, προσθέστε τις τιμές που προκύπτουν.
    • Για παράδειγμα:
      ντο2=52+921,5707{ displaystyle c ^ {2} = 5 ^ {2} + 9 ^ {2} -1.5707}
      ντο2=25+811,5707{ displaystyle c ^ {2} = 25 + 81-1.5707}
      ντο2=1061,5707{ displaystyle c ^ {2} = 106-1.5707}
  7. 7 Αφαιρέστε δύο αριθμούς. Θα βρείτε ντο2{ displaystyle c ^ {2}}.
    • Για παράδειγμα:
      ντο2=1061,5707{ displaystyle c ^ {2} = 106-1.5707}
      ντο2=104,4293{ displaystyle c ^ {2} = 104.4293}
  8. 8 Πάρτε την τετραγωνική ρίζα αυτής της τιμής. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε μια αριθμομηχανή. Έτσι βρίσκετε την άγνωστη πλευρά.
    • Για παράδειγμα:
      ντο2=104,4293{ displaystyle c ^ {2} = 104.4293}
      ντο2=104,4293{ displaystyle { sqrt {c ^ {2}}} = { sqrt {104.4293}}}
      ντο=10,2191{ displaystyle c = 10.2191}
      Άρα, η άγνωστη πλευρά είναι 10.2191 εκατοστά.

Μέθοδος 2 από 3: Εύρεση άγνωστης γωνίας

  1. 1 Γράψτε τις γνωστές τιμές. Για να βρείτε την άγνωστη γωνία ενός τριγώνου, πρέπει να γνωρίζετε και τις τρεις πλευρές του τριγώνου.
    • Για παράδειγμα, δίνεται ένα τρίγωνο RST. Πλευρική CP = 8 cm, ST = 10 cm, PT = 12 cm. Βρείτε την τιμή της γωνίας S.
  2. 2 Γράψτε τον τύπο του θεωρήματος συνημίτονο. Τύπος: ντο2=ένα2+σι22ένασιcosντο{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}, όπου cosντο{ displaystyle cos {C}} - συνημίτονο άγνωστης γωνίας, ντο{ displaystyle c} - γνωστή πλευρά απέναντι σε άγνωστη γωνία, ένα{ displaystyle a} και σι{ displaystyle β} - δύο άλλα διάσημα πάρτι.
  3. 3 Βρείτε τις τιμές ένα{ displaystyle a}, σι{ displaystyle β} και ντο{ displaystyle c}. Στη συνέχεια, συνδέστε τα στον τύπο.
    • Για παράδειγμα, η πλευρά RT είναι αντίθετη με την άγνωστη γωνία S, οπότε η πλευρά RT είναι ντο{ displaystyle c} στον τύπο. Άλλα κόμματα θα το κάνουν ένα{ displaystyle a} και σι{ displaystyle β}... Έτσι, ο τύπος θα γραφτεί ως εξής: 122=82+1022(8)(10)cosντο{ displaystyle 12 ^ {2} = 8 ^ {2} + 10 ^ {2} -2 (8) (10) cos {C}}.
  4. 4 Πολλαπλασιάστε τους αριθμούς. Πολλαπλασιάζω 2ένασι{ displaystyle 2ab} από το συνημίτονο της άγνωστης γωνίας.
    • Για παράδειγμα, 122=82+102160cosντο{ displaystyle 12 ^ {2} = 8 ^ {2} + 10 ^ {2} -160 cos {C}}.
  5. 5 Ορθιος ντο{ displaystyle c} σε ένα τετράγωνο. Δηλαδή, πολλαπλασιάστε τον ίδιο τον αριθμό.
    • Για παράδειγμα, 144=82+102160cosντο{ displaystyle 144 = 8 ^ {2} + 10 ^ {2} -160 cos {C}}
  6. 6 Διπλώστε τα τετράγωνα ένα{ displaystyle a} και σι{ displaystyle β}. Αλλά πρώτα, τετραγωνίστε τους αντίστοιχους αριθμούς.
    • Για παράδειγμα:
      144=64+100160cosντο{ displaystyle 144 = 64 + 100-160 cos {C}}
      144=164160cosντο{ displaystyle 144 = 164-160 cos {C}}
  7. 7 Απομονώστε το συνημίτονο της άγνωστης γωνίας. Για να το κάνετε αυτό, αφαιρέστε το ποσό ένα2{ displaystyle a ^ {2}} και σι2{ displaystyle β ^ {2}} και από τις δύο πλευρές της εξίσωσης. Στη συνέχεια διαιρέστε κάθε πλευρά της εξίσωσης με τον συντελεστή στο συνημίτονο της άγνωστης γωνίας.
    • Για παράδειγμα, για να απομονώσετε το συνημίτονο άγνωστης γωνίας, αφαιρέστε το 164 και από τις δύο πλευρές της εξίσωσης και, στη συνέχεια, διαιρέστε κάθε πλευρά με -160:
      144164=164164160cosντο{ displaystyle 144-164 = 164-164-160 cos {C}}
      20=160cosντο{ displaystyle -20 = -160 cos {C}}
      20160=160cosντο160{ displaystyle { frac {-20} {- 160}} = { frac {-160 cos {C}} {- 160}}}
      0,125=cosντο{ displaystyle 0.125 = cos {C}}
  8. 8 Υπολογίστε το αντίστροφο συνημίτονο. Αυτό θα βρει την τιμή της άγνωστης γωνίας. Στην αριθμομηχανή, δηλώνεται η αντίστροφη συνάρτηση συνημιτόνου ντοΟμικρό1{ displaystyle COS ^ {- 1}}.
    • Για παράδειγμα, η αρκοσίνη του 0,0125 είναι 82,8192. Άρα η γωνία S είναι 82,8192 °.

Μέθοδος 3 από 3: Δείγματα προβλημάτων

  1. 1 Βρείτε την άγνωστη πλευρά του τριγώνου. Οι γνωστές πλευρές είναι 20 cm και 17 cm και η γωνία μεταξύ τους είναι 68 °.
    • Δεδομένου ότι σας δίνονται δύο πλευρές και η γωνία μεταξύ τους, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το θεώρημα συνημίτονο. Γράψτε τον τύπο: ντο2=ένα2+σι22ένασιcosντο{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.
    • Η άγνωστη πλευρά είναι ντο{ displaystyle c}... Συνδέστε τις γνωστές τιμές στον τύπο: ντο2=202+1722(20)(17)cos68{ displaystyle c ^ {2} = 20 ^ {2} + 17 ^ {2} -2 (20) (17) cos {68}}.
    • Υπολογίζω ντο2{ displaystyle c ^ {2}}, τηρώντας τη σειρά των μαθηματικών πράξεων:
      ντο2=202+1722(20)(17)cos68{ displaystyle c ^ {2} = 20 ^ {2} + 17 ^ {2} -2 (20) (17) cos {68}}
      ντο2=202+1722(20)(17)(0,3746){ displaystyle c ^ {2} = 20 ^ {2} + 17 ^ {2} -2 (20) (17) (0.3746)}
      ντο2=202+172254,7325{ displaystyle c ^ {2} = 20 ^ {2} + 17 ^ {2} -254.7325}
      ντο2=400+289254,7325{ displaystyle c ^ {2} = 400 + 289-254.7325}
      ντο2=689254,7325{ displaystyle c ^ {2} = 689-254,7325}
      ντο2=434,2675{ displaystyle c ^ {2} = 434.2675}
    • Πάρτε την τετραγωνική ρίζα και των δύο πλευρών της εξίσωσης. Έτσι βρίσκετε την άγνωστη πλευρά:
      ντο2=434,2675{ displaystyle { sqrt {c ^ {2}}} = { sqrt {434.2675}}}
      ντο=20,8391{ displaystyle c = 20.8391}
      Άρα, η άγνωστη πλευρά είναι 20.8391 εκατοστά.
  2. 2 Βρείτε τη γωνία H στο τρίγωνο GHI. Οι δύο πλευρές που γειτνιάζουν με τη γωνία Η είναι 22 και 16 εκ. Η πλευρά απέναντι από τη γωνία Η είναι 13 εκ.
    • Δεδομένου ότι δίνονται και οι τρεις πλευρές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το θεώρημα συνημίτονο. Γράψτε τον τύπο: ντο2=ένα2+σι22ένασιcosντο{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.
    • Η πλευρά απέναντι από την άγνωστη γωνία είναι ντο{ displaystyle c}... Συνδέστε τις γνωστές τιμές στον τύπο: 132=222+1622(22)(16)cosντο{ displaystyle 13 ^ {2} = 22 ^ {2} + 16 ^ {2} -2 (22) (16) cos {C}}.
    • Απλοποιήστε την έκφραση που προκύπτει:
      132=222+162704cosντο{ displaystyle 13 ^ {2} = 22 ^ {2} + 16 ^ {2} -704 cos {C}}
      132=484+256704cosντο{ displaystyle 13 ^ {2} = 484 + 256 - 704 cos {C}}
      169=484+256704cosντο{ displaystyle 169 = 484 + 256 - 704 cos {C}}
      169=740704cosντο{ displaystyle 169 = 740-704 cos {C}}
    • Απομονώστε το συνημίτονο:
      169740=740740704cosντο{ displaystyle 169-740 = 740-740-704 cos {C}}
      571=704cosντο{ displaystyle -571 = -704 cos {C}}
      571704=704cosντο704{ displaystyle { frac {-571} {- 704}} = { frac {-704 cos {C}} {- 704}}}
      0,8111=cosντο{ displaystyle 0.8111 = cos {C}}
    • Βρείτε το αντίστροφο συνημίτονο. Έτσι υπολογίζετε την άγνωστη γωνία:
      0,8111=cosντο{ displaystyle 0.8111 = cos {C}}
      35,7985=ντοΟμικρό1{ displaystyle 35.7985 = COS ^ {- 1}}.
      Έτσι, η γωνία Η είναι 35.7985 °.
  3. 3 Βρείτε το μήκος του μονοπατιού. Τα ποτάμια, τα λοφώδη και τα έλη σχηματίζουν ένα τρίγωνο. Το μήκος του ποταμού Trail είναι 3 χιλιόμετρα, το μήκος του λοφώδους μονοπατιού είναι 5 χιλιόμετρα. Αυτά τα μονοπάτια τέμνονται μεταξύ τους υπό γωνία 135 °. Το μονοπάτι του βάλτου συνδέει τα δύο άκρα των άλλων μονοπατιών. Βρείτε το μήκος του Swamp Trail.
    • Τα μονοπάτια σχηματίζουν τρίγωνο. Πρέπει να βρείτε το μήκος της άγνωστης διαδρομής, που είναι η πλευρά του τριγώνου. Δεδομένου ότι δίνονται τα μήκη των άλλων δύο διαδρομών και η γωνία μεταξύ τους, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το θεώρημα συνημίτονο.
    • Γράψτε τον τύπο: ντο2=ένα2+σι22ένασιcosντο{ displaystyle c ^ {2} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab cos {C}}.
    • Το άγνωστο μονοπάτι (Βάλτος) θα συμβολίζεται ως ντο{ displaystyle c}... Συνδέστε τις γνωστές τιμές στον τύπο: ντο2=32+522(3)(5)cos135{ displaystyle c ^ {2} = 3 ^ {2} + 5 ^ {2} -2 (3) (5) cos {135}}.
    • Υπολογίζω ντο2{ displaystyle c ^ {2}}:
      ντο2=32+522(3)(5)cos135{ displaystyle c ^ {2} = 3 ^ {2} + 5 ^ {2} -2 (3) (5) cos {135}}
      ντο2=32+522(3)(5)(0,7071){ displaystyle c ^ {2} = 3 ^ {2} + 5 ^ {2} -2 (3) (5) ( - 0.7071)}
      ντο2=32+52(21,2132){ displaystyle c ^ {2} = 3 ^ {2} + 5 ^ {2} - ( - 21.2132)}
      ντο2=9+25+21,2132{ displaystyle c ^ {2} = 9 + 25 + 21.2132}
      ντο2=55,2132{ displaystyle c ^ {2} = 55.2132}
    • Πάρτε την τετραγωνική ρίζα και των δύο πλευρών της εξίσωσης. Έτσι βρίσκετε το μήκος της άγνωστης διαδρομής:
      ντο2=55,2132{ displaystyle { sqrt {c ^ {2}}} = { sqrt {55.2132}}}
      ντο=7,4306{ displaystyle c = 7.4306}
      Έτσι, το μήκος του Swamp Trail είναι 7,4306 χιλιόμετρα.

Συμβουλές

  • Είναι ευκολότερο να χρησιμοποιήσετε το ημιτονοθεώρημα. Επομένως, πρώτα μάθετε αν μπορεί να εφαρμοστεί στο δεδομένο πρόβλημα.