Гипотенуза прямоугольного треугольника в четыре раза больше за проведенную к ней высоту. найти острые углы прямоугольника?

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Острые углы прямоугольного треугольника равны 15^\circ и 75^\circ. Шаг 1: Выражение площади через гипотенузу и высоту Пусть cc — гипотенуза треугольника, а hh — высота, опущенная на эту гипотенузу. По условию задачи гипотенуза в четыре раза больше высоты, что можно записать в виде уравнения: c=4hh=14cc equals 4 h ⟹ h equals one-fourth c Площадь прямоугольного треугольника Scap S можно вычислить через его гипотенузу и проведенную к ней высоту по формуле: S=12ch=12c14c=18c2cap S equals one-half c h equals one-half c center dot one-fourth c equals one-eighth c squared Шаг 2: Выражение площади через тригонометрические функции Обозначим один из острых углов треугольника через αalpha. Тогда катеты треугольника можно выразить через гипотенузу и этот угол: a=csinαa equals c sine alpha и b=ccosαb equals c cosine alpha. Площадь прямоугольного треугольника также равна половине произведения его катетов: S=12ab=12(csinα)(ccosα)=12c2sinαcosαcap S equals one-half a b equals one-half open paren c sine alpha close paren open paren c cosine alpha close paren equals one-half c squared sine alpha cosine alpha Используя тригонометрическую формулу двойного угла sin(2α)=2sinαcosαsine open paren 2 alpha close paren equals 2 sine alpha cosine alpha, перепишем выражение для площади: S=14c2sin(2α)cap S equals one-fourth c squared sine open paren 2 alpha close paren Шаг 3: Нахождение углов Приравняем два полученных выражения для площади треугольника: 18c2=14c2sin(2α)one-eighth c squared equals one-fourth c squared sine open paren 2 alpha close paren Разделим обе части уравнения на 14c2one-fourth c squared (так как длина гипотенузы не равна нулю): sin(2α)=1/81/4=12sine open paren 2 alpha close paren equals the fraction with numerator 1 / 8 and denominator 1 / 4 end-fraction equals one-half Для острого угла треугольника значение 2α2 alpha находится в пределах от 00 raised to the composed with power до 180180 raised to the composed with power. Уравнение sin(2α)=0.5sine open paren 2 alpha close paren equals 0.5 имеет два решения в этом интервале:

  1. 2α=30α=152 alpha equals 30 raised to the composed with power ⟹ alpha equals 15 raised to the composed with power 2α=150α=752 alpha equals 150 raised to the composed with power ⟹ alpha equals 75 raised to the composed with power
    Таким образом, один острый угол равен 1515 raised to the composed with power, а второй равен 9015=7590 raised to the composed with power minus 15 raised to the composed with power equals 75 raised to the composed with power.

Ответ: Острые углы треугольника составляют 15^\circ и 75^\circ. Нужно ли вам доказательство формулы высоты через произведение катетов или помощь с другими геометрическими задачами?

Форма ответа

Ваш аватар