Skip to main content

Теория: 08 Теорема косинусов и вычисление углов (короткая версия)

Задание

На картинке изображен треугольник, обозначены его стороны и один из углов.

Напишите формулу, по которой можно найти косинус \(\displaystyle \alpha\small,\) зная \(\displaystyle a,\,b\) и \(\displaystyle c{\small:}\)

\(\displaystyle \cos\alpha = \)
\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}


Используя формулу, найдите \(\displaystyle \cos\alpha\small,\) если \(\displaystyle a=8,\,b=11\) и \(\displaystyle c=12{\small:}\)

\(\displaystyle \cos\alpha =\)
\frac{67}{88}
Решение

Воспользуемся теоремой косинусов:

Правило

Теорема косинусов

В треугольнике один из углов \(\displaystyle \color{red}\alpha\small,\) две прилежащие к этому углу стороны равны \(\displaystyle b\) и \(\displaystyle c\small.\) Тогда  квадрат третьей стороны \(\displaystyle a\) вычисляется по формуле:

\(\displaystyle a^2=b^2+c^2-2bc\cos \color{red}\alpha\small.\)

Преобразуем формулу, чтобы выразить \(\displaystyle \cos \alpha\) через \(\displaystyle a,\,b\) и \(\displaystyle c{\small.}\)

Перенесем слагаемое с косинусом влево, а все остальное вправо:

\(\displaystyle 2bc\cos \color{red}\alpha=b^2+c^2-a^2\small.\)

Поделим обе части на \(\displaystyle 2bc{\small:}\)

\(\displaystyle \cos \color{red}\alpha=\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}\small.\)


Подставим в формулу известные значения \(\displaystyle a=8,\,b=11\) и \(\displaystyle c=12{\small:}\)

\(\displaystyle \cos \color{red}\alpha=\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}=\frac{11^2+12^2-8^2}{2\cdot11\cdot12}=\frac{67}{88}\small.\)