Пусть и углы треугольника докажите что sin 2 cos 2

Обновлено: 16.05.2024

Решение

а) Складывая равенства cos 2 + cos 2 = 2 cos( + )cos( - ) = - 2 coscos( - ) и cos 2 = 2 cos 2 - 1 = - 2 coscos( + ) - 1 и учитывая, что cos(+) + cos(-) = 2 coscos, получаем требуемое.
б) Достаточно подставить выражения вида cos 2 = 2 cos 2 - 1 в равенство, полученное в задаче а).
в) Согласно задаче 13.13 = + + , поэтому

При записи последнего равенства мы воспользовались тем, что (,) = 2 R cos AOB = 2 R cos 2 и т.д.

Определение угла с помощью косинуса

А теперь обратим внимание на углы.

Как мы уже знаем, косинус угла из промежутка (0°; 180°) определяет угол (в отличие от его синуса).

Пусть нам дана единичная полуокружность. Если нам задан cos α, то нам задана точка на верхней полуокружности и задан угол α. Следовательно, cos α однозначно определяет точку М(cos α; sin α), и однозначно определяется угол ∠AOM.

Формулировка теоремы для каждой из сторон треугольника

Теорема косинусов справедлива для всех сторон треугольника, то есть:

a 2 = b 2 + c 2 - 2bc cos α

b 2 = c 2 + a 2 - 2ca cos β

c 2 = a 2 + b 2 - 2ab cos γ

Таким образом, теорема косинусов обобщает теорему Пифагора. Закон косинуса может быть использован для любого вида треугольника.

Докажите, что если а, в и с - углы треугольника, то sin(а + в)/2=cos с/2

Из 2150 приборов, выпущенных за месяц на заводе А, в первый же год потребовали ремонта 48 штук, а из 725 приборов, сделанных на заводе В, в первый год … ремонт потребовали 31 телевизор. На каком заводе процент некачественных приборов выше?

На выборы на избирательный участок пришло 654 человека из 963 человек, живших на этом участке. Какой процент избирателей приняло участие в выборах?

Докажите, что если a,b,y - углы треугольника, то выполняется равенство: a) 4cos a/2cos b/2cos y/2 = sin a + sin b + sin y
б) 4sin a/2sin b/2cos y/2 = sin a + sin b - sin y

А)
4cos a/2*cos b/2*cos y/2 = sin a + sin b + sin y
---
4cos α/2*cos β/2*cosγ/2 =
2(cos(α+β)/2 +cos(α-β)/2)*cosγ/2 =
2cos(α+β)/2*cosγ/2 +2cosγ/2 *cos(α-β)/2=
cos(α+β+γ)/2 +cos(α+β-γ) /2+ cos(α+γ-β)/2 +cos(γ+β-α) /2 =
cosπ/2 +cos(α+β+γ -2γ)/2+cos(α+β+γ-2β)/2 +cos(β+γ+α-2α)/2=
cos(π -2γ)/2+cos(π-2β)/2 +cos(π-α)/2=
cos(π/2 -γ)+cos(π/2-β) +cos(π/2-α) = sinα +sinβ+sinγ.
----------
б) 4sin(α/2)*sin(β/2)*cos(γ/2) = sin α + sin β - sin γ
---
sin α + sin β - sinγ =2sin((α+c)/2)*cos((α-β)/2) -sin(π-(α+ β))=
2sin((α+β)/2)*cos((α-β)/2) -sin(α+ β)=
2sin((α+β)/2)*cos((α-β)/2) -sin2*((α+ β)/2)=
2sin((α+β)/2)*cos((α-β)/2) -2sin((α+β)/2)*cos((α +β)/2) =
2sin((α+β)/2)*(cos((α-β)/2) -cos((α +β)/2) )=
2sin((π-γ)/2) *(-2sin(α/2)*sin(-β/2) =2sin(π/2-γ/2) *2sin(α/2)*sin(β/2)=
2cos(γ/2) *2sin(α/2)*sin(β/2) =4sin(α/2)*sin(β/2)*cos(γ/2) .

Новые вопросы в Алгебра

решите пожалуйста, заранее большое спасибо, даю 30 баллов

На рисунке изображен график функции, заданной уравнением у=2х-х2 a) Покажите на координатной плоскости множество решений неравенства: у-2х +х2˃0; б) К … акая из точек: А (3; 4) или В (–1; –5), принадлежит множеству решений неравенства из пункта a?

Теорема фалеса и теорема о пропорцыональных отрезках

Найди, при каких значениях переменной выражение 0,4−1,4(0,8−2,8) больше или равно −0,4. (В ответе укажи промежуток, правильно используя скобки; числа … через точку с запятой, вместо символа бесконечности при необходимости используй букву Б, вместе с числом или Б вводи знак, если это необходимо.)

Теорема косинусов и синусов

Для начала вспомним теорему Пифагора: в прямоугольном треугольнике квадрат длины гипотенузы равен сумме квадратов длин катетов.

Формула Теоремы Пифагора:

a 2 > + b 2 > = c 2 >, где a, b — катеты, с — гипотенуза.

Из формулы следует: a 2 = c 2 - b 2

К полученному выражению прибавим и отнимем квадрат второго катета:

Но так как b = c * cos α, то

Эту формулу мы получили для катетов в прямоугольном треугольнике, но аналогичная связь между стороной а и косинусом противолежащего угла справедлива и для произвольного треугольника.

Теорема косинусов звучит так: квадрат стороны треугольника равен сумме квадратов двух других его сторон минус удвоенное произведение этих сторон на косинус угла между ними.

Формула теоремы косинусов:

a 2 = b 2 + c 2 - 2bc cos α

В доказательстве теоремы косинусов используем формулу длины отрезка в координатах. Рассмотрим данную формулу:

В доказательстве теоремы косинусов BC — это сторона треугольника АВС, которая обозначена буквой а. Введем удобную систему координат и найдем координаты нужных нам точек. У точки В координаты (с; 0).
Координаты точки С — (b cos α; b sin α) при α ∈ (0° ; 180°).

BC 2 = a 2 = (b cos α - c) 2 + b 2 sin 2 α = b 2 cos 2 α + b 2 sin 2 α - 2bc cos α + c 2 = b 2 (cos 2 α + sin 2 α) - 2bc cos α + c 2

cos 2 α + sin 2 α = 1 — основное тригонометрическое тождество.

b 2 (cos 2 α + sin 2 α) - 2bc cos α + c 2 = b 2 + c 2 - 2bc cos α

Что и требовалось доказать.

Следствие из теоремы косинусов: теорему косинусов также можно использовать для определения косинуса угла треугольника:

Когда b 2 + c 2 - a 2 > 0, угол α будет острым.
Когда b 2 + c 2 - a 2 = 0, угол α будет прямым.
Когда b 2 + c 2 - a 2 < 0, угол α будет тупым.

Когда угол α прямой, то теорема косинусов превращаеся в теорему Пифагора.

Сформулируем еще одно доказательство теоремы косинусов.

Пусть нам дан треугольник ABC, в котором из вершины C на сторону AB опустили высоту CD. Это значит:

Запишем теорему Пифагора для двух прямоугольных треугольников ADC и BDC:

h 2 = b 2 - (b * cos α) 2
h 2 = a 2 - (c – b * cos α) 2

Приравниваем правые части уравнений:

Если один из углов при основании тупой (высота упирается в продолжение основания), полностью аналогичен рассмотренному выше.

Определим стороны b и c:

Примеры решения задач

При помощи теоремы косинусов можно решать задачки по геометрии. Рассмотрим интересные случаи.

Пример 1. Дан треугольник АВС. Найти длину СМ.

∠C = 90°, АВ = 9, ВС = 3, AM/MB = 1/2, где М — точка на гипотенузе АВ.

Пример 2. Дан треугольник АВС, в котором a2 + b2 < c2. Доказать, что ∠C — тупой угол.

Что и требовалось доказать.

Эта задача нам показала, что с помощью теоремы косинусов можно определить тупой угол или острый.

Описание формулы косинуса угла из теоремы косинусов

Теорема косинусов позволяет найти как косинус, так и угол треугольника. Найдём косинусы углов:

Рассмотрение пределов изменения cos α и sin α

Рассмотрим пределы изменения синуса и косинуса α. Вспомним, что если α — угол треугольника, то он лежит в пределах от 0° до 180°.

Предел изменения косинуса: -1 < cos α < 1.

Предел изменения синуса: 0 < sin α ≤ 1.

Читайте также: