Какова длина стороны BC треугольника ABC, если известно, что его площадь равна 20 см2, угол ∡A равен 30° и сторона AC равна 8 см?
Semen
Для решения данной задачи, нам понадобятся знания из геометрии и тригонометрии. Давайте начнем решение.
Известно, что площадь треугольника ABC равна 20 см². Для начала, мы можем воспользоваться формулой для вычисления площади треугольника по длинам его сторон и синусу угла между ними:
\[Площадь = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot AC \cdot \sin(\angle A)\]
Мы знаем, что площадь равна 20 см², угол ∡A равен 30°, и сторона AC равна некоторому значению, которое нам еще нужно найти. Пусть длина стороны AC равна x (в сантиметрах).
Теперь подставим все известные значения в формулу и решим уравнение относительно x:
\[20 = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot x \cdot \sin(30°)\]
Вычислим синус 30° (используя таблицу значений или калькулятор):
\[\sin(30°) = \frac{1}{2}\]
Подставим это значение в уравнение:
\[20 = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot x \cdot \frac{1}{2}\]
Упростим уравнение:
\[20 = \frac{1}{4} \cdot AB \cdot x\]
Перенесем все известные значения на одну сторону и неизвестное значение x на другую:
\[AB \cdot x = 4 \cdot 20\]
\[AB \cdot x = 80\]
Теперь мы знаем, что длина стороны AB равна 80.
Для того, чтобы найти длину стороны BC, нам понадобится теорема синусов. В прямоугольном треугольнике ABC, угол ∡A равен 30°, а сторона AC равна x.
Теорема синусов утверждает, что отношения длины каждой из сторон треугольника к синусу противолежащего угла постоянно для всех трех углов:
\[\frac{AB}{\sin(\angle A)} = \frac{BC}{\sin(\angle B)} = \frac{AC}{\sin(\angle C)}\]
Подставим известные значения:
\[\frac{80}{\sin(30°)} = \frac{BC}{\sin(\angle B)} = \frac{x}{\sin(\angle C)}\]
Синус 30° равен 1/2, поэтому:
\[\frac{80}{\frac{1}{2}} = \frac{BC}{\sin(\angle B)}\]
\(80 \cdot 2 = BC \cdot \sin(\angle B)\)
\[BC \cdot \sin(\angle B) = 160\]
Теперь, чтобы найти длину стороны BC, нам нужно найти значение синуса угла B. Если мы знаем, что сумма углов треугольника равна 180°, мы можем найти значение третьего угла C:
\(\angle C = 180° - \angle A - \angle B\)
\(\angle C = 180° - 30° - \angle B\)
\(\angle C = 150° - \angle B\)
Но мы также знаем, что сумма углов треугольника равна 180°:
\(\angle A + \angle B + \angle C = 180°\)
\(30° + \angle B + (150° - \angle B) = 180°\)
\(30° + \angle B + 150° - \angle B = 180°\)
\(180° - 180° + \angle B - \angle B = 150° - 30°\)
\(\angle B = 120°\)
Теперь, подставим значение угла B в уравнение, которое мы получили ранее:
\[BC \cdot \sin(120°) = 160\]
Теперь, найдем значение синуса 120° (синус 120° равен синусу 60° в нашем случае, потому что синус 120° отвечает за положительные значения):
\(\sin(120°) = \sin(60°) = \frac{\sqrt{3}}{2}\)
Подставим это значение в уравнение:
\[BC \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 160\]
Умножим обе части уравнения на \(\frac{2}{\sqrt{3}}\), чтобы избавиться от дроби:
\[BC = \frac{160 \cdot 2}{\sqrt{3}}\]
\[BC = \frac{320}{\sqrt{3}}\]
Чтобы упростить ответ, можем умножить и разделить на \(\sqrt{3}\) на числитель и знаменатель, чтобы сократить корень:
\[BC = \frac{320}{\sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}\]
\[BC = \frac{320\sqrt{3}}{3}\]
Таким образом, длина стороны BC треугольника ABC равна \(\frac{320\sqrt{3}}{3}\) сантиметрам.
Известно, что площадь треугольника ABC равна 20 см². Для начала, мы можем воспользоваться формулой для вычисления площади треугольника по длинам его сторон и синусу угла между ними:
\[Площадь = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot AC \cdot \sin(\angle A)\]
Мы знаем, что площадь равна 20 см², угол ∡A равен 30°, и сторона AC равна некоторому значению, которое нам еще нужно найти. Пусть длина стороны AC равна x (в сантиметрах).
Теперь подставим все известные значения в формулу и решим уравнение относительно x:
\[20 = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot x \cdot \sin(30°)\]
Вычислим синус 30° (используя таблицу значений или калькулятор):
\[\sin(30°) = \frac{1}{2}\]
Подставим это значение в уравнение:
\[20 = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot x \cdot \frac{1}{2}\]
Упростим уравнение:
\[20 = \frac{1}{4} \cdot AB \cdot x\]
Перенесем все известные значения на одну сторону и неизвестное значение x на другую:
\[AB \cdot x = 4 \cdot 20\]
\[AB \cdot x = 80\]
Теперь мы знаем, что длина стороны AB равна 80.
Для того, чтобы найти длину стороны BC, нам понадобится теорема синусов. В прямоугольном треугольнике ABC, угол ∡A равен 30°, а сторона AC равна x.
Теорема синусов утверждает, что отношения длины каждой из сторон треугольника к синусу противолежащего угла постоянно для всех трех углов:
\[\frac{AB}{\sin(\angle A)} = \frac{BC}{\sin(\angle B)} = \frac{AC}{\sin(\angle C)}\]
Подставим известные значения:
\[\frac{80}{\sin(30°)} = \frac{BC}{\sin(\angle B)} = \frac{x}{\sin(\angle C)}\]
Синус 30° равен 1/2, поэтому:
\[\frac{80}{\frac{1}{2}} = \frac{BC}{\sin(\angle B)}\]
\(80 \cdot 2 = BC \cdot \sin(\angle B)\)
\[BC \cdot \sin(\angle B) = 160\]
Теперь, чтобы найти длину стороны BC, нам нужно найти значение синуса угла B. Если мы знаем, что сумма углов треугольника равна 180°, мы можем найти значение третьего угла C:
\(\angle C = 180° - \angle A - \angle B\)
\(\angle C = 180° - 30° - \angle B\)
\(\angle C = 150° - \angle B\)
Но мы также знаем, что сумма углов треугольника равна 180°:
\(\angle A + \angle B + \angle C = 180°\)
\(30° + \angle B + (150° - \angle B) = 180°\)
\(30° + \angle B + 150° - \angle B = 180°\)
\(180° - 180° + \angle B - \angle B = 150° - 30°\)
\(\angle B = 120°\)
Теперь, подставим значение угла B в уравнение, которое мы получили ранее:
\[BC \cdot \sin(120°) = 160\]
Теперь, найдем значение синуса 120° (синус 120° равен синусу 60° в нашем случае, потому что синус 120° отвечает за положительные значения):
\(\sin(120°) = \sin(60°) = \frac{\sqrt{3}}{2}\)
Подставим это значение в уравнение:
\[BC \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 160\]
Умножим обе части уравнения на \(\frac{2}{\sqrt{3}}\), чтобы избавиться от дроби:
\[BC = \frac{160 \cdot 2}{\sqrt{3}}\]
\[BC = \frac{320}{\sqrt{3}}\]
Чтобы упростить ответ, можем умножить и разделить на \(\sqrt{3}\) на числитель и знаменатель, чтобы сократить корень:
\[BC = \frac{320}{\sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}\]
\[BC = \frac{320\sqrt{3}}{3}\]
Таким образом, длина стороны BC треугольника ABC равна \(\frac{320\sqrt{3}}{3}\) сантиметрам.
Знаешь ответ?