Przejdź do treści

Rozwiąż trójkąt: b = 3, c = 8, α = 60° (dwa boki i kąt między nimi)

Szkoła średnia łatwe

Boki b=∣AC∣=3b = |AC| = 3 i c=∣AB∣=8c = |AB| = 8 trójkąta ABCABC tworzą kąt α=60∘\alpha = 60^\circ. Rozwiąż trójkąt (kąty podaj z dokładnością do 0,01∘0{,}01^\circ) i oblicz jego pole.

60° A B C c = 8 b = 3 a = ?
Dane BKB: boki b = 3 i c = 8 oraz kąt α = 60° między nimi. Szukamy boku a i kątów β, γ.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Typ danych. Dwa boki i kąt między nimi - dane BKB. Twierdzenie sinusów nic tu nie da (w każdym ułamku byłyby dwie niewiadome), zaczynamy od twierdzenia cosinusów.

Krok 2. Trzeci bok:

a2=b2+c2−2bccos⁡α=9+64−2⋅3⋅8⋅12=73−24=49,a=7.a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos\alpha = 9 + 64 - 2 \cdot 3 \cdot 8 \cdot \frac{1}{2} = 73 - 24 = 49, \qquad a = 7.

Krok 3. Kąt β\beta naprzeciw najkrótszego boku b=3b = 3 - z twierdzenia cosinusów przekształconego na cosinus kąta:

cos⁡β=a2+c2−b22ac=49+64−92⋅7⋅8=104112=1314≈0,9286,β≈21,79∘.\cos\beta = \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac} = \frac{49 + 64 - 9}{2 \cdot 7 \cdot 8} = \frac{104}{112} = \frac{13}{14} \approx 0{,}9286, \qquad \beta \approx 21{,}79^\circ.

Krok 4. Kąt γ\gamma z sumy kątów: γ≈180∘−60∘−21,79∘=98,21∘\gamma \approx 180^\circ - 60^\circ - 21{,}79^\circ = 98{,}21^\circ. Kontrola z cosinusa:

cos⁡γ=a2+b2−c22ab=49+9−642⋅7⋅3=−642=−17.\cos\gamma = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} = \frac{49 + 9 - 64}{2 \cdot 7 \cdot 3} = -\frac{6}{42} = -\frac{1}{7}.

Cosinus ujemny - kąt γ\gamma jest rozwarty, γ≈98,21∘\gamma \approx 98{,}21^\circ. Zgadza się.

Uwaga - pułapka: gdyby liczyć γ\gamma z twierdzenia sinusów, wyszłoby sin⁡γ=8sin⁡60∘7=437≈0,9897\sin\gamma = \frac{8\sin 60^\circ}{7} = \frac{4\sqrt{3}}{7} \approx 0{,}9897, a kalkulator podałby kąt ostry 81,79∘81{,}79^\circ - błędny. Kąt naprzeciw najdłuższego boku licz z cosinusa albo z sumy kątów.

Krok 5. Pole - z dwóch danych boków i kąta między nimi:

P=12bcsin⁡α=12⋅3⋅8⋅32=63≈10,39.P = \frac{1}{2}bc\sin\alpha = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 8 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 6\sqrt{3} \approx 10{,}39.

Odpowiedź. a=7a = 7, β≈21,79∘\beta \approx 21{,}79^\circ, γ≈98,21∘\gamma \approx 98{,}21^\circ (kąt rozwarty), P=63≈10,39P = 6\sqrt{3} \approx 10{,}39.