Избери решение на задача:

Задача 1 (безплатна)

Най-важното от урока

Лице на равностранен \(\triangle\): \( S = \frac{b^2 \sqrt{3}}{4} \) (по дадена страна \(b\)).
Лице чрез описана окръжност: \( S = 2R^2 \sin \alpha \sin \beta \sin \gamma \) (по радиус \(R\) и ъгли).
Лице на правоъгълен \(\triangle\): \( S = m \cdot n \) (където \(m, n\) са отсечките от хипотенузата, образувани от допирната точка на вписаната окръжност).
Дължина на ъглополовяща: \( l_c = \frac{2ab \cos(\gamma/2)}{a+b} \) (за ъгъл \(\gamma\) между страни \(a\) и \(b\)).
Специален случай: За ъглополовяща към хипотенуза в правоъгълен \(\triangle\): \( l_c = \frac{ab\sqrt{2}}{a+b} \).
Внимание: При дадени две страни и ъгъл срещу една от тях (SSA), може да има две възможни решения за лицето.
Лицето на равностранен триъгълник може да се изчисли директно, ако е известна дължината на страната му.
\[ S = \frac{b^2 \sqrt{3}}{4} \] където \(b\) е дължината на страната на триъгълника.
Намерете лицето на равностранен триъгълник със страна 6 cm.
\( S = \frac{6^2 \sqrt{3}}{4} = \frac{36\sqrt{3}}{4} = 9\sqrt{3} \) cm2.
Какво е лицето на равностранен триъгълник със страна 4 cm?
Отговор: \( S = \frac{4^2 \sqrt{3}}{4} = \frac{16\sqrt{3}}{4} = 4\sqrt{3} \) cm2.
Лицето на триъгълник може да се изрази чрез радиуса на описаната около него окръжност и синусите на трите му ъгъла.
\[ S = 2R^2 \sin \alpha \sin \beta \sin \gamma \] където \(R\) е радиусът на описаната окръжност, а \(\alpha, \beta, \gamma\) са ъглите на триъгълника.
В равнобедрен правоъгълен триъгълник (\(\alpha=45^\circ, \beta=45^\circ, \gamma=90^\circ\)) радиусът на описаната окръжност е \(R=10\) cm. Лицето е:
\( S = 2 \cdot 10^2 \sin 45^\circ \sin 45^\circ \sin 90^\circ = 200 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot 1 = 200 \cdot \frac{2}{4} = 100 \) cm2.
Намерете лицето на триъгълник с \(R=4\) cm и ъгли \(\alpha=30^\circ, \beta=60^\circ, \gamma=90^\circ\).
Отговор: \( S = 2 \cdot 4^2 \sin 30^\circ \sin 60^\circ \sin 90^\circ = 32 \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot 1 = 8\sqrt{3} \) cm2.
Ако допирните точки на вписаната окръжност разделят страните на отсечки, лицето може да се изчисли чрез тях.
Диаграма на произволен триъгълник ABC. Върховете са позиционирани така: A е долу вляво, B е долу вдясно, а C е горе. В триъгълника е вписана окръжност. Нека точките на допир на окръжността със страните са D на AB, E на BC и F на AC. Страната AB е разделена от точка D на отсечки AD с дължина 'm' и DB с дължина 'n'. Страната BC е разделена от точка E на отсечки BE с дължина 'n' и EC с дължина 'x'. Страната AC е разделена от точка F на отсечки AF с дължина 'm' и FC с дължина 'x'. Всички върхове, допирни точки и дължини на отсечки да бъдат ясно етикетирани.
За правоъгълен триъгълник с \(\gamma=90^\circ\), ако допирната точка на вписаната окръжност разделя хипотенузата на отсечки \(m\) и \(n\), лицето е:
\[ S = m \cdot n \]
В правоъгълен триъгълник, допирната точка на вписаната окръжност разделя хипотенузата на отсечки с дължини \(m=2\) cm и \(n=7\) cm. Лицето на триъгълника е \(S = 2 \cdot 7 = 14\) cm2.
Допирната точка на вписаната окръжност разделя хипотенузата на правоъгълен триъгълник на отсечки 3 cm и 4 cm. Какво е лицето му?
Отговор: \( S = 3 \cdot 4 = 12 \) cm2.
Дължината на ъглополовящата \(l_c\) на ъгъл \(\gamma\), сключен между страните \(a\) и \(b\), се намира по следната формула.
Диаграма на произволен триъгълник ABC. Върхът A е разположен долу вляво, върхът B е долу вдясно от A, а върхът C е над тях. Страната BC (срещу върха A) е означена с 'a', а страната AC (срещу върха B) е означена с 'b'. От върха C е начертана ъглополовяща CL, която пресича страната AB в точка L. Дължината на тази ъглополовяща CL е означена с '\(l_c\)'. Ъглополовящата CL разделя ъгъла \(\angle ACB\) (ъгъл \(\gamma\)) на два равни ъгъла, \(\angle ACL\) и \(\angle LCB\), всеки от които е означен с \(\frac{\gamma}{2}\).
\[ l_c = \frac{2ab \cos \frac{\gamma}{2}}{a+b} \]
Ако триъгълникът е правоъгълен (\(\gamma = 90^\circ\)), формулата за ъглополовящата към хипотенузата се опростява до: \[ l_c = \frac{ab \sqrt{2}}{a+b} \]
Намерете ъглополовящата към хипотенузата в правоъгълен триъгълник с катети \(a=6\) cm и \(b=8\) cm.
\( l_c = \frac{6 \cdot 8 \sqrt{2}}{6+8} = \frac{48\sqrt{2}}{14} = \frac{24\sqrt{2}}{7} \) cm.
В триъгълник са дадени \(a=4\) cm, \(b=8\) cm и \(\gamma=120^\circ\). Намерете дължината на ъглополовящата \(l_c\).
Отговор: \( l_c = \frac{2 \cdot 4 \cdot 8 \cos \frac{120^\circ}{2}}{4+8} = \frac{64 \cos 60^\circ}{12} = \frac{64 \cdot \frac{1}{2}}{12} = \frac{32}{12} = \frac{8}{3} \) cm.
Когато са дадени две страни и ъгъл, който не е между тях (напр. \(b, c, \gamma\)), е възможно да има две, едно или нито едно решение за третата страна. Това може да доведе до две различни стойности за лицето.
Илюстрация на двусмисления случай SSA за триъгълник ABC. Дадени са страни b (AC), c (AB) и ъгъл γ (при върха C), който не е между страните b и c.
Начертайте върха C в началото на координатната система (0,0). От C, начертайте отсечка CA с дължина b=8, под ъгъл γ=60° спрямо положителната ос x. Така ще се определи върхът A.
От върха A, начертайте дъга с радиус, равен на дължината на страната c=7. Тази дъга трябва да пресече положителната ос x в две точки: B1 (по-близо до C) и B2 (по-далеч от C).
Това формира два възможни триъгълника:
1.  **Първи триъгълник (ΔACB1):** Свържете A с B1. Страната CB1 е с дължина a1=3. Ъгълът при върха B1 (β1) е остър.
2.  **Втори триъгълник (ΔACB2):** Свържете A с B2. Страната CB2 е с дължина a2=5. Ъгълът при върха B2 (β2) е тъп.
Ясно обозначете върховете C, A, B1 и B2. Лабелите на страните са b (CA), c (AB1 и AB2), a1 (CB1) и a2 (CB2). Лабелите на ъглите са γ (при C), β1 (при B1) и β2 (при B2).
Приложете косинусова теорема спрямо дадения ъгъл, за да съставите квадратно уравнение за неизвестната страна.
Решете уравнението. Всеки положителен корен е възможна дължина на третата страна.
За всяка намерена дължина на третата страна, изчислете лицето на съответния триъгълник по формулата \(S = \frac{1}{2}ab \sin \gamma\).
За \(\triangle ABC\) са дадени \(b=8\), \(c=7\) и \(\gamma=60^\circ\).
1. Косинусова теорема: \(c^2 = a^2+b^2-2ab\cos\gamma \Rightarrow 7^2 = a^2+8^2-2 \cdot a \cdot 8 \cdot \cos60^\circ\).
2. Получава се уравнението \(a^2 - 8a + 15 = 0\), с корени \(a_1=3\) и \(a_2=5\).
3. Има два възможни триъгълника с две различни лица:
\(S_1 = \frac{1}{2} a_1 b \sin\gamma = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 8 \sin 60^\circ = 6\sqrt{3}\) cm2.
\(S_2 = \frac{1}{2} a_2 b \sin\gamma = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 8 \sin 60^\circ = 10\sqrt{3}\) cm2.

Задачи за упражнение

Лесна: Намерете лицето на равностранен триъгълник със страна 8 cm.
\( S = \frac{8^2 \sqrt{3}}{4} = \frac{64\sqrt{3}}{4} = 16\sqrt{3} \) cm2.
Средна: В правоъгълен триъгълник с катети \(a=5\) cm и \(b=12\) cm, намерете дължината на ъглополовящата към хипотенузата.
Използваме формулата за ъглополовяща в правоъгълен триъгълник:
\( l_c = \frac{ab \sqrt{2}}{a+b} = \frac{5 \cdot 12 \sqrt{2}}{5+12} = \frac{60\sqrt{2}}{17} \) cm.
Трудна: Лицето на един триъгълник е \(15\sqrt{3}\) cm2. Дължините на две от страните му са 6 cm и 10 cm. Намерете възможните стойности за ъгъла между тези две страни.
Използваме формулата \(S = \frac{1}{2}ab \sin \gamma\).
\( 15\sqrt{3} = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 10 \cdot \sin \gamma \)
\( 15\sqrt{3} = 30 \sin \gamma \)
\( \sin \gamma = \frac{15\sqrt{3}}{30} = \frac{\sqrt{3}}{2} \)
В интервала \((0^\circ, 180^\circ)\) има два ъгъла с такъв синус: \(\gamma_1 = 60^\circ\) и \(\gamma_2 = 120^\circ\).
Отговор: Ъгълът може да бъде \(60^\circ\) или \(120^\circ\).

Надвий
домашното
с хиляди решения, уроци и тестове:

Математика

103886 решения

1942 уроци и тестове

Иконка Математика
4 клас
5 клас
6 клас
7 клас
8 клас
9 клас
10 клас
11 клас
12 клас

Литература

773 материали

Иконка Литература
5 клас
6 клас
7 клас
8 клас
9 клас
10 клас
11 клас
12 клас