Przejdź do treści

Pole trójkąta z kątem rozwartym 135° - boki 6 i 10 i wysokość poza trójkątem

Szkoła średnia średnie

W trójkącie ABCABC boki ACAC i BCBC mają długości ∣AC∣=6|AC| = 6 i ∣BC∣=10|BC| = 10, a kąt ACBACB ma miarę 135∘135^\circ. Oblicz pole trójkąta oraz długość wysokości opuszczonej z wierzchołka AA na prostą BCBC.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie
135° 45° A B C F 10 6 h
Kąt przy C jest rozwarty, więc wysokość z A pada na przedłużenie boku BC, poza trójkątem. Kąt ACF ma 180° − 135° = 45°.

Krok 1. Sinus kąta rozwartego. Ze wzoru redukcyjnego sin⁡(180∘−α)=sin⁡α\sin(180^\circ - \alpha) = \sin\alpha:

sin⁡135∘=sin⁡(180∘−45∘)=sin⁡45∘=22.\sin 135^\circ = \sin(180^\circ - 45^\circ) = \sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}.

Uwaga: ujemny jest cosinus kąta rozwartego, a nie sinus. Sinus każdego kąta trójkąta jest dodatni, dlatego pole nigdy nie wychodzi ujemne.

Krok 2. Pole. Boki 66 i 1010 tworzą kąt 135∘135^\circ - leży on między nimi, więc:

P=12⋅6⋅10⋅sin⁡135∘=30⋅22=152≈21,21.P = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 10 \cdot \sin 135^\circ = 30 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 15\sqrt{2} \approx 21{,}21.

Krok 3. Wysokość z pola. Wysokość hh opuszczona z AA na prostą BCBC odpowiada podstawie BC=10BC = 10:

h=2P∣BC∣=30210=32≈4,24.h = \frac{2P}{|BC|} = \frac{30\sqrt{2}}{10} = 3\sqrt{2} \approx 4{,}24.

Krok 4. Gdzie leży spodek wysokości. Kąt przy CC jest rozwarty, więc spodek FF wysokości leży na przedłużeniu boku BCBC, poza trójkątem. W trójkącie prostokątnym AFCAFC kąt przy CC ma 180∘−135∘=45∘180^\circ - 135^\circ = 45^\circ, więc h=6sin⁡45∘=32h = 6 \sin 45^\circ = 3\sqrt{2} - ten sam wynik. Wzór P=12ahP = \frac{1}{2} a h działa bez zmian, choć wysokość wychodzi poza figurę.

Odpowiedź. P=152≈21,21P = 15\sqrt{2} \approx 21{,}21, a wysokość opuszczona z AA ma długość 32≈4,243\sqrt{2} \approx 4{,}24.