Каковы значения острых углов прямоугольного треугольника, если длина гипотенузы составляет 36, а площадь равна 162 корень?
Skorpion
Дано: Длина гипотенузы прямоугольного треугольника (самого длинного ребра) равна 36, а площадь треугольника равна \(162\sqrt{3}\).
Чтобы найти значения острых углов прямоугольного треугольника, мы можем использовать формулы, связанные с соотношениями между сторонами и углами в прямоугольном треугольнике.
Шаг 1: Найдем длины катетов треугольника.
По теореме Пифагора, сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы. В нашем случае это:
\[a^2 + b^2 = c^2\]
где \(a\) и \(b\) - длины катетов, а \(c\) - длина гипотенузы.
Подставляя значения из задачи, получаем:
\[a^2 + b^2 = 36^2\]
\[a^2 + b^2 = 1296\]
Шаг 2: Найдем площадь треугольника.
Площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения длин катетов:
\[S = \frac{1}{2}ab\]
Подставляя значения из задачи, получаем:
\[\frac{1}{2}ab = 162\sqrt{3}\]
\[ab = 324\sqrt{3}\]
Шаг 3: Решим систему уравнений.
Используя значения из Шага 1 и Шага 2, мы можем составить систему из двух уравнений:
\[
\begin{cases}
a^2 + b^2 = 1296 \\
ab = 324\sqrt{3}
\end{cases}
\]
Мы можем преобразовать второе уравнение к виду, где \(a\) выражено через \(b\):
\[b = \frac{324\sqrt{3}}{a}\]
Подставим это выражение в первое уравнение:
\[a^2 + \left(\frac{324\sqrt{3}}{a}\right)^2 = 1296\]
\[a^2 + \frac{3 \cdot 324^2}{a^2} = 1296\]
\[a^4 + 3 \cdot 324^2 = 1296a^2\]
Обозначим \(x = a^2\), тогда:
\[x^2 - 1296x + 3 \cdot 324^2 = 0\]
Шаг 4: Решим квадратное уравнение.
Решить это квадратное уравнение можно с помощью формулы дискриминанта:
\[x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}\]
Для нашего уравнения, где \(a = 1\), \(b = -1296\) и \(c = 3 \cdot 324^2\), дискриминант \(D\) равен:
\[D = b^2 - 4ac = (-1296)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 3 \cdot 324^2\]
Таким образом:
\[x = \frac{1296 \pm \sqrt{D}}{2}\]
Вычислим значения \(x\) и соответствующие значения \(a\) и \(b\) при помощи калькулятора. Получаем:
\[x_1 \approx 72,\quad x_2 \approx 1872\]
\[a_1 \approx \sqrt{72} \approx 8.49,\quad a_2 \approx \sqrt{1872} \approx 43.27\]
\[b_1 \approx \frac{324\sqrt{3}}{8.49} \approx 40.45,\quad b_2 \approx \frac{324\sqrt{3}}{43.27} \approx 5.95\]
Шаг 5: Найдем значения углов.
Для этого мы можем использовать тригонометрические функции. В частности, тангенс угла равен отношению противолежащего катета к прилежащему катету.
\[
\tan(\angle A) = \frac{a}{b}
\]
\[
\tan(\angle B) = \frac{b}{a}
\]
Подставим значения \(a\) и \(b\), чтобы найти тангенсы углов \(\angle A\) и \(\angle B\):
\[
\tan(\angle A) \approx \frac{8.49}{40.45} \approx 0.2098
\]
\[
\tan(\angle B) \approx \frac{40.45}{8.49} \approx 4.7716
\]
Найдем значения самих углов, используя обратные тригонометрические функции:
\[
\angle A \approx \arctan(0.2098) \approx 11.98^\circ
\]
\[
\angle B \approx \arctan(4.7716) \approx 78.02^\circ
\]
Шаг 6: Найдем значение острого угла \(\angle C\), используя то, что сумма всех углов в треугольнике равна 180 градусов:
\[
\angle C = 180^\circ - \angle A - \angle B \approx 180^\circ - 11.98^\circ - 78.02^\circ \approx 90^\circ
\]
Таким образом, значения острых углов прямоугольного треугольника с длиной гипотенузы 36 и площадью \(162\sqrt{3}\) равны:
\(\angle A \approx 11.98^\circ\), \(\angle B \approx 78.02^\circ\) и \(\angle C = 90^\circ\)
Чтобы найти значения острых углов прямоугольного треугольника, мы можем использовать формулы, связанные с соотношениями между сторонами и углами в прямоугольном треугольнике.
Шаг 1: Найдем длины катетов треугольника.
По теореме Пифагора, сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы. В нашем случае это:
\[a^2 + b^2 = c^2\]
где \(a\) и \(b\) - длины катетов, а \(c\) - длина гипотенузы.
Подставляя значения из задачи, получаем:
\[a^2 + b^2 = 36^2\]
\[a^2 + b^2 = 1296\]
Шаг 2: Найдем площадь треугольника.
Площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения длин катетов:
\[S = \frac{1}{2}ab\]
Подставляя значения из задачи, получаем:
\[\frac{1}{2}ab = 162\sqrt{3}\]
\[ab = 324\sqrt{3}\]
Шаг 3: Решим систему уравнений.
Используя значения из Шага 1 и Шага 2, мы можем составить систему из двух уравнений:
\[
\begin{cases}
a^2 + b^2 = 1296 \\
ab = 324\sqrt{3}
\end{cases}
\]
Мы можем преобразовать второе уравнение к виду, где \(a\) выражено через \(b\):
\[b = \frac{324\sqrt{3}}{a}\]
Подставим это выражение в первое уравнение:
\[a^2 + \left(\frac{324\sqrt{3}}{a}\right)^2 = 1296\]
\[a^2 + \frac{3 \cdot 324^2}{a^2} = 1296\]
\[a^4 + 3 \cdot 324^2 = 1296a^2\]
Обозначим \(x = a^2\), тогда:
\[x^2 - 1296x + 3 \cdot 324^2 = 0\]
Шаг 4: Решим квадратное уравнение.
Решить это квадратное уравнение можно с помощью формулы дискриминанта:
\[x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}\]
Для нашего уравнения, где \(a = 1\), \(b = -1296\) и \(c = 3 \cdot 324^2\), дискриминант \(D\) равен:
\[D = b^2 - 4ac = (-1296)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 3 \cdot 324^2\]
Таким образом:
\[x = \frac{1296 \pm \sqrt{D}}{2}\]
Вычислим значения \(x\) и соответствующие значения \(a\) и \(b\) при помощи калькулятора. Получаем:
\[x_1 \approx 72,\quad x_2 \approx 1872\]
\[a_1 \approx \sqrt{72} \approx 8.49,\quad a_2 \approx \sqrt{1872} \approx 43.27\]
\[b_1 \approx \frac{324\sqrt{3}}{8.49} \approx 40.45,\quad b_2 \approx \frac{324\sqrt{3}}{43.27} \approx 5.95\]
Шаг 5: Найдем значения углов.
Для этого мы можем использовать тригонометрические функции. В частности, тангенс угла равен отношению противолежащего катета к прилежащему катету.
\[
\tan(\angle A) = \frac{a}{b}
\]
\[
\tan(\angle B) = \frac{b}{a}
\]
Подставим значения \(a\) и \(b\), чтобы найти тангенсы углов \(\angle A\) и \(\angle B\):
\[
\tan(\angle A) \approx \frac{8.49}{40.45} \approx 0.2098
\]
\[
\tan(\angle B) \approx \frac{40.45}{8.49} \approx 4.7716
\]
Найдем значения самих углов, используя обратные тригонометрические функции:
\[
\angle A \approx \arctan(0.2098) \approx 11.98^\circ
\]
\[
\angle B \approx \arctan(4.7716) \approx 78.02^\circ
\]
Шаг 6: Найдем значение острого угла \(\angle C\), используя то, что сумма всех углов в треугольнике равна 180 градусов:
\[
\angle C = 180^\circ - \angle A - \angle B \approx 180^\circ - 11.98^\circ - 78.02^\circ \approx 90^\circ
\]
Таким образом, значения острых углов прямоугольного треугольника с длиной гипотенузы 36 и площадью \(162\sqrt{3}\) равны:
\(\angle A \approx 11.98^\circ\), \(\angle B \approx 78.02^\circ\) и \(\angle C = 90^\circ\)
Знаешь ответ?