Які значення косинусів кутів трикутника АВС можна знайти? Як можна описати тип цього трикутника, враховуючи координати його вершин А(1;-3;4), В(2;-2;5) і С(3;1;3)?
Skvoz_Tmu_1783
Для решения этой задачи, давайте сначала найдем значения косинусов углов треугольника ABC. Затем мы сможем определить тип треугольника, используя эти значения.
1. Найдем длины сторон треугольника:
а) Строна AB:
\[AB = \sqrt{(x_2-x_1)^2 + (y_2-y_1)^2 + (z_2-z_1)^2}\]
\[AB = \sqrt{(2-1)^2 + (-2+3)^2 + (5-4)^2} = \sqrt{1^2 + 1^2 + 1^2} = \sqrt{3}\]
б) Сторона AC:
\[AC = \sqrt{(x_3-x_1)^2 + (y_3-y_1)^2 + (z_3-z_1)^2}\]
\[AC = \sqrt{(3-1)^2 + (1+3)^2 + (3-4)^2} = \sqrt{2^2 + 4^2 + (-1)^2} = \sqrt{21}\]
в) Сторона BC:
\[BC = \sqrt{(x_3-x_2)^2 + (y_3-y_2)^2 + (z_3-z_2)^2}\]
\[BC = \sqrt{(3-2)^2 + (1+2)^2 + (3-5)^2} = \sqrt{1^2 + 3^2 + 2^2} = \sqrt{14}\]
2. Найдем значения косинусов углов треугольника ABC.
а) Косинус угла A:
\[\cos A = \frac{BC^2 + AC^2 - AB^2}{2 \cdot BC \cdot AC}\]
\[\cos A = \frac{14 + 21 - 3}{2 \cdot \sqrt{14} \cdot \sqrt{21}} = \frac{32}{2 \cdot \sqrt{14} \cdot \sqrt{21}} = \frac{16}{\sqrt{294}}\]
б) Косинус угла B:
\[\cos B = \frac{AB^2 + BC^2 - AC^2}{2 \cdot AB \cdot BC}\]
\[\cos B = \frac{3 + 14 - 21}{2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{14}} = \frac{-4}{2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{14}} = -\frac{2}{\sqrt{42}}\]
в) Косинус угла C:
\[\cos C = \frac{AB^2 + AC^2 - BC^2}{2 \cdot AB \cdot AC}\]
\[\cos C = \frac{3 + 21 - 14}{2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{21}} = \frac{10}{2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{21}} = \frac{5}{\sqrt{63}}\]
3. Определим тип треугольника по значениям косинусов углов.
а) Если все значения косинусов положительны, то треугольник является остроугольным.
б) Если хотя бы одно значение косинуса равно нулю, то треугольник является прямоугольным.
в) Если хотя бы одно значение косинуса отрицательно, то треугольник является тупоугольным.
В нашем случае:
\[\cos A = \frac{16}{\sqrt{294}} > 0\]
\[\cos B = -\frac{2}{\sqrt{42}} < 0\]
\[\cos C = \frac{5}{\sqrt{63}} > 0\]
Таким образом, треугольник ABC является тупоугольным, так как его косинус B отрицательный, а остальные два косинуса положительные.
Надеюсь, это пошаговое решение помогло вам понять, как найти значения косинусов углов треугольника АВС и определить его тип. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
1. Найдем длины сторон треугольника:
а) Строна AB:
\[AB = \sqrt{(x_2-x_1)^2 + (y_2-y_1)^2 + (z_2-z_1)^2}\]
\[AB = \sqrt{(2-1)^2 + (-2+3)^2 + (5-4)^2} = \sqrt{1^2 + 1^2 + 1^2} = \sqrt{3}\]
б) Сторона AC:
\[AC = \sqrt{(x_3-x_1)^2 + (y_3-y_1)^2 + (z_3-z_1)^2}\]
\[AC = \sqrt{(3-1)^2 + (1+3)^2 + (3-4)^2} = \sqrt{2^2 + 4^2 + (-1)^2} = \sqrt{21}\]
в) Сторона BC:
\[BC = \sqrt{(x_3-x_2)^2 + (y_3-y_2)^2 + (z_3-z_2)^2}\]
\[BC = \sqrt{(3-2)^2 + (1+2)^2 + (3-5)^2} = \sqrt{1^2 + 3^2 + 2^2} = \sqrt{14}\]
2. Найдем значения косинусов углов треугольника ABC.
а) Косинус угла A:
\[\cos A = \frac{BC^2 + AC^2 - AB^2}{2 \cdot BC \cdot AC}\]
\[\cos A = \frac{14 + 21 - 3}{2 \cdot \sqrt{14} \cdot \sqrt{21}} = \frac{32}{2 \cdot \sqrt{14} \cdot \sqrt{21}} = \frac{16}{\sqrt{294}}\]
б) Косинус угла B:
\[\cos B = \frac{AB^2 + BC^2 - AC^2}{2 \cdot AB \cdot BC}\]
\[\cos B = \frac{3 + 14 - 21}{2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{14}} = \frac{-4}{2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{14}} = -\frac{2}{\sqrt{42}}\]
в) Косинус угла C:
\[\cos C = \frac{AB^2 + AC^2 - BC^2}{2 \cdot AB \cdot AC}\]
\[\cos C = \frac{3 + 21 - 14}{2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{21}} = \frac{10}{2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{21}} = \frac{5}{\sqrt{63}}\]
3. Определим тип треугольника по значениям косинусов углов.
а) Если все значения косинусов положительны, то треугольник является остроугольным.
б) Если хотя бы одно значение косинуса равно нулю, то треугольник является прямоугольным.
в) Если хотя бы одно значение косинуса отрицательно, то треугольник является тупоугольным.
В нашем случае:
\[\cos A = \frac{16}{\sqrt{294}} > 0\]
\[\cos B = -\frac{2}{\sqrt{42}} < 0\]
\[\cos C = \frac{5}{\sqrt{63}} > 0\]
Таким образом, треугольник ABC является тупоугольным, так как его косинус B отрицательный, а остальные два косинуса положительные.
Надеюсь, это пошаговое решение помогло вам понять, как найти значения косинусов углов треугольника АВС и определить его тип. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
Знаешь ответ?