Математика · 10 клас · урок 4 от 7

Косинусова теорема

Косинусовата теорема обобщава Питагоровата теорема за произволен триъгълник. Тя свързва трите страни и един ъгъл. С нея намираме третата страна по две страни и ъгъла между тях, както и ъгъл, ако са известни трите страни. Тя помага и да определим дали триъгълникът е остроъгълен, правоъгълен или тъпоъгълен.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • a2 = b2 + c2 − 2bc·cos α.
  • cos α = (b2 + c2 − a2)/(2bc).
  • Ако a2 > b2 + c2, ъгълът α е тъп; ако a2 2 + c2, е остър.
  • При α = 90° теоремата става Питагоровата теорема.

Пример

При b = 5 cm, c = 3 cm и ∠A = 120°: a2 = 25 + 9 + 15 = 49, значи a = 7 cm.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. В ΔABC b = 2 cm, c = 3 cm и ∠A = 60°. Намерете a.
    • √19 cm
    • 7 cm
    • √7 cm
    • √13 cm

    Отговор: √7 cm

    a2 = 4 + 9 − 2·2·3·(1/2) = 7, a = √7 cm.

  2. Страните на триъгълник са 3 cm, 5 cm и 7 cm. Колко градуса е най-големият му ъгъл?
    • 150°
    • 135°
    • 90°
    • 120°

    Отговор: 120°

    cos γ = (9 + 25 − 49)/30 = −1/2, γ = 120°.

  3. Страните на триъгълник са 5 cm, 6 cm и 7 cm. Какъв е триъгълникът според ъглите си?
    • остроъгълен
    • правоъгълен
    • тъпоъгълен
    • не съществува

    Отговор: остроъгълен

    72 = 49 2 + 62 = 61, затова най-големият ъгъл е остър.

  4. В ΔABC b = 5 cm, c = 3 cm и ∠A = 120°. Намерете a.
    • √19 cm
    • 7 cm
    • 8 cm
    • √34 cm

    Отговор: 7 cm

    a2 = 25 + 9 − 2·5·3·(−1/2) = 49, a = 7 cm.

  5. Успоредник има страни 4 cm и 6 cm и ъгъл 60°. Намерете по-дългия му диагонал.
    • 2√7 cm
    • 10 cm
    • 2√19 cm
    • √52 cm

    Отговор: 2√19 cm

    Срещу тъпия ъгъл 120°: d2 = 16 + 36 + 24 = 76, d = 2√19 cm.

  6. Как се записва косинусовата теорема за страната a?
    • a2 = b2 + c2 + 2bc·cos α
    • a2 = b2 + c2 − 2bc·cos α
    • a = b + c − 2bc·cos α
    • a2 = b2 + c2 − bc·cos α

    Отговор: a2 = b2 + c2 − 2bc·cos α

    Косинусовата теорема обобщава Питагоровата: при α = 90° се получава a2 = b2 + c2.

  7. В равнобедрения ΔABC AC = BC = 5 cm и ∠C = 120°. Намерете AB.
    • 5 cm
    • 10 cm
    • 5√2 cm
    • 5√3 cm

    Отговор: 5√3 cm

    AB2 = 25 + 25 − 2·25·cos 120° = 75, AB = 5√3 cm.

  8. В ΔABC a2 > b2 + c2. Какъв е ъгълът α?
    • тъп
    • остър
    • прав
    • равен на 60°

    Отговор: тъп

    От косинусовата теорема 2bc·cos α = b2 + c2 − a2 < 0, затова cos α < 0.

  9. Успоредник има страни 5 cm и 8 cm и диагонал 7 cm. Колко градуса е острият му ъгъл?
    • 30°
    • 60°
    • 45°
    • 75°

    Отговор: 60°

    49 = 25 + 64 − 80·cos α, cos α = 1/2, α = 60°.

  10. В ΔABC a = 7 cm, b = 8 cm и ∠A = 60°. Намерете c.
    • 3 cm
    • 3 cm или 5 cm
    • 5 cm
    • √57 cm

    Отговор: 3 cm или 5 cm

    49 = 64 + c2 − 8c, c2 − 8c + 15 = 0, c = 3 или c = 5. И двата триъгълника съществуват.

  11. Каква теорема се получава от косинусовата при α = 90°?
    • синусовата теорема
    • теоремата на Талес
    • Питагоровата теорема
    • теоремата за медианите

    Отговор: Питагоровата теорема

    cos 90° = 0, затова a2 = b2 + c2.

  12. В ΔABC b = c = 4 cm и ∠A = 60°. Намерете a.
    • 4√3 cm
    • 2 cm
    • 4 cm
    • 8 cm

    Отговор: 4 cm

    a2 = 16 + 16 − 2·16·(1/2) = 16, a = 4 cm. Триъгълникът е равностранен.

  13. Страните на триъгълник са 4 cm, 5 cm и 6 cm. Намерете косинуса на най-големия ъгъл.
    • 1/8
    • −1/8
    • 3/4
    • 1/2

    Отговор: 1/8

    Най-големият ъгъл е срещу 6 cm: cos = (16 + 25 − 36)/(2·4·5) = 5/40 = 1/8.

  14. Триъгълник има страни 3 cm, 4 cm и x cm, като x > 4. При кои x той е тъпоъгълен?
    • x > 5
    • 4 < x < 5
    • x < 7
    • 5 < x < 7

    Отговор: 5 < x < 7

    Ъгълът срещу x е тъп при x2 > 9 + 16 = 25, т.е. x > 5. От неравенството на триъгълника x < 7.

  15. В ΔABC a = 7 cm, b + c = 8 cm и ∠A = 60°. Намерете произведението bc.
    • 15
    • 5
    • 8
    • 49

    Отговор: 5

    49 = b2 + c2 − bc = (b + c)2 − 3bc = 64 − 3bc, bc = 5.