Dany jest trójkąt o bokach :2,2√2 i √2+√6.Suma miar dwóch największych katów tego trójkąta jest równa:
A. 135 stopni
B. 150 stopni
C. 155 stopni
D. 165 stopni
2. Boki równoległoboku mają długość 4 i 2+2√3 , a jego kąt rozwarty ma miarę 150 stopni. Jedna z przekątnych tego równoległoboku ma długość :
A. 2+√2
B. 2+√3
C. 2+√2
D. 2√3


Odpowiedź :

Twierdzenie cosinusów.

Zad.1.

  1. Suma miar dwóch największych katów tego trójkąta jest równa [tex]180^\circ[/tex] minus miara najmniejszego kąta.
  2. Najmniejszy kąt znajduje się na przeciwko najkrótszego boku trójkąta.
  3. Korzystamy z twierdzenia cosinusów:
    [tex]2^2 = (2\sqrt2)^2 + (\sqrt2 + \sqrt6)^2 - 2 \cdot 2\sqrt2 \cdot (\sqrt2 + \sqrt6) \cos \alpha\\4=8+2+6+2 \sqrt{12} - 8(1+\sqrt3) \cos \alpha\\-12 -4 \sqrt3 = -8(1+\sqrt3) \cos \alpha\\\cos \alpha = \frac{3+\sqrt3}{2(1+\sqrt3)}\\\cos \alpha = \frac{\sqrt3}{2}\\\alpha = 30^\circ[/tex]
  4. Stąd suma miar pozostałych dwóch kątów jest równa: [tex]180^\circ - 30 ^\circ = 150^\circ[/tex]

Zad.2.

  1. Tym razem już wprost z twierdzenia cosinusów:
    [tex]e^2 = 4^2 + (2+2\sqrt3)^2 - 2 \cdot 4 \cdot (2+2\sqrt3) \cos 150^\circ\\e^2 = 16 + 4(1+\sqrt3)^2 - 16 (1+\sqrt3) \cdot (-\frac{\sqrt3}{2})\\e^2 = 16 + 4+12+8\sqrt3 + 8\sqrt3 + 24\\e^2 = 56 + 16 \sqrt3\\e = \sqrt{56 + 16 \sqrt3}[/tex]
  2. Z kolei to samo dla drugiej przekątnej równoległoboku daje:
    [tex]f^2 = 4^2 + (2+2\sqrt3)^2 - 2 \cdot 4 \cdot (2+2\sqrt3) \cos 30^\circ\\f^2 = 16 + 4(1+\sqrt3)^2 - 16 (1+\sqrt3) \cdot (-\frac{\sqrt3}{2})\\f^2 = 16 + 4+12+8\sqrt3 -8\sqrt3 -24\\f^2 = 8\\f= 2\sqrt2[/tex]

Twierdzenie cosinusów wiąże długości boków trójkąta z miarą kąta pomiędzy wybranymi dwoma bokami w sposób:
[tex]c^2 = a^2 + b^2 -2ab \cos |\angle (a,b)|[/tex]
w szczególności, gdy
[tex]| \angle (a,b) | = 90^\circ[/tex] odtwarzamy twierdzenie Pitagorasa:
[tex]c^2 = a^2+b^2[/tex]