Рассчитать гипотенузу прямоугольный треугольник угол 30 градусов. Как найти стороны прямоугольного треугольника? Основы геометрии

Прямоугольным называется треугольник, один из углов которого равен 90º. Сторона, противолежащая прямому углу, называется гипотенузой, а две другие – катетами.

Чтобы найти угол в прямоугольном треугольнике, используются некоторые свойства прямоугольных треугольников, а именно: то, что сумма острых углов равна 90º, а также то, что напротив катета, длина которого в два раза меньше гипотенузы, лежит угол, равный 30º.

Быстрая навигация по статье

Равнобедренный треугольник

Одно из свойств равнобедренного треугольника — два его угла равны. Для вычисление значений углов прямоугольного равнобедренного треугольника нужно знать, что:

  • Прямой угол равен 90º.
  • Значения острых углов определяются по формуле: (180º-90º)/2=45º, т.е. углы α и β равны 45º.

Если известна величина одного из острых углов, второй можно найти по формуле: β=180º-90º-α, или α=180º-90º-β. Чаще всего это соотношение используется, если один из углов равен 60º или 30º.

Ключевые понятия

Сумма внутренних углов треугольника равна 180º. Так как один угол прямой, два оставшихся будут острыми. Для их нахождения необходимо знать, что:


Другие способы

Величины острых углов прямоугольного треугольника можно вычислить, зная значение медианы – линии, проведенной из вершины к противоположной стороне треугольника, и высоты – прямой, представляющей собой перпендикуляр, опущенный из прямого угла на гипотенузу. Пусть s – медиана, проведенная из прямого угла к середине гипотенузы, h — высота. В таком случае получается, что:


  • sin α=b/(2*s); sin β =a/(2*s).
  • cos α=a/(2*s); cos β=b/(2*s).
  • sin α=h/b; sin β =h/a.

Две стороны

Если в прямоугольном треугольнике известны длины гипотенузы и одного из катетов, либо две стороны, для нахождения значений острых углов используются тригонометрические тождества:

  • α=arcsin(a/c), β=arcsin(b/c).
  • α=arcos(b/c), β=arcos(a/c).
  • α=arctg(a/b), β=arctg(b/a).
Поделитесь этой статьёй с друзьями в соц. сетях:

Первые - это отрезки, которые прилегают к прямому углу, а гипотенуза является самой длинной частью фигуры и находится напротив угла в 90 о. Пифагоровым треугольником называется тот, стороны которого равны натуральным числам; их длины в таком случае имеют название «пифагорова тройка».

Египетский треугольник

Для того чтобы нынешнее поколение узнало геометрию в том виде, в котором ее преподают в школе сейчас, она развивалась несколько веков. Основополагающим моментом считается теорема Пифагора. Стороны прямоугольного известна на весь мир) составляют 3, 4, 5.

Мало кто не знаком с фразой «Пифагоровы штаны во все стороны равны». Однако на самом деле теорема звучит так: c 2 (квадрат гипотенузы) = a 2 +b 2 (сумма квадратов катетов).

Среди математиков треугольник со сторонами 3, 4, 5 (см, м и т. д.) называется "египетским". Интересно то, что которая вписана в фигуру, равняется единице. Название возникло примерно в V столетии до н.э., когда философы Греции ездили в Египет.

При построении пирамид архитекторы и землемеры пользовались соотношением 3:4:5. Такие сооружения получались пропорциональными, приятными на вид и просторными, а также редко рушились.

Для того чтобы построить прямой угол, строители использовали веревку, на которой было завязано 12 узлов. В таком случае вероятность построения именно прямоугольного треугольника повышалась до 95%.

Признаки равенства фигур

  • Острый угол в прямоугольном треугольнике и большая сторона, которые равны тем же элементам во втором треугольнике, - бесспорный признак равенства фигур. Беря во внимание сумму углов, легко доказать, что вторые острые углы также равны. Таким образом, треугольники одинаковы по второму признаку.
  • При наложении двух фигур друг на друга повернем их таким образом, чтобы они, совместившись, стали одним равнобедренным треугольником. По его свойству стороны, а точнее, гипотенузы, равны, так же как и углы при основании, а значит, эти фигуры одинаковые.

По первому признаку очень просто доказать то, что треугольники действительно равны, главное, чтобы две меньшие стороны (т. е. катеты) были равными между собой.

Треугольники будут одинаковыми по II признаку, суть которого заключается в равенстве катета и острого угла.

Свойства треугольника с прямым углом

Высота, которую опустили из прямого угла, разбивает фигуру на две равные части.

Стороны прямоугольного треугольника и его медианы легко узнать по правилу: медиана, которая опущена на гипотенузу, равна ее половине. можно найти как по формуле Герона, так и по утверждению, что она равна половине произведению катетов.

В прямоугольном треугольнике действуют свойства углов в 30 о, 45 о и 60 о.

  • При угле, который равен 30 о, следует помнить, что противолежащий катет будет равен 1/2 самой большой стороны.
  • Если угол 45 о, значит, второй острый угол также 45 о. Это говорит о том, что треугольник равнобедренный, и его катеты одинаковы.
  • Свойство угла в 60 о заключается в том, что третий угол имеет градусную меру в 30 о.

Площадь легко узнать по одной из трех формул:

  1. через высоту и сторону, на которую она опускается;
  2. по формуле Герона;
  3. по сторонам и углу между ними.

Стороны прямоугольного треугольника, а точнее катеты, сходятся с двумя высотами. Для того чтобы найти третью, необходимо рассматривать образовавшийся треугольник, и тогда по теореме Пифагора вычислить необходимую длину. Помимо этой формулы существует также соотношение удвоенной площади и длины гипотенузы. Наиболее распространенным выражением среди учеников является первое, так как требует меньше расчетов.

Теоремы, применяемые к прямоугольному треугольнику

Геометрия прямоугольного треугольника включает в себя использование таких теорем, как:



Есть три варианта решения этой задачи. Первый - если в условиях задачи дано, что катеты равны (по сути, мы имеем прямоугольный равнобедренный треугольник). Второй - если еще дан какой-то угол (кроме угла в 45%, тогда мы имеем тот же равнобедренный треугольник и возвращаемся к первому варианту). И третий - когда известен один из катетов. Рассмотрим данные варианты подробнее.

Как найти равные катеты, при известной гипотенузе

  • первый катет (обозначим его буквой "a") равен второму катету ((обозначим его буквой "b"): a=b;
  • размер катетов;

В этом варианте решение задачи основывается на использовании теоремы Пифагора. Ее применяют к прямоугольным треугольникам и основной ее вариант звучит, как: "Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов". Так, как катеты у нас равны, то мы можем обозначать оба катета одним и тем же сиволом: a=b, значит - a=a.

  1. Подставляем наши условные обозначения в теорему (с учетом вышеизложенного):
    c^2=a^2+a^2,
  2. Далее максимально упрощаем формулу:
    с^2=2*(a^2) - группируем,
    с=√2*а - подносим обе части уравнения к квадратному кореню,
    a=c/√2 - выносим искомое.
  3. Подставлем данное значение гипотенузы и получаем решение:
    a=x/√2

Как найти катеты, при известной гипотенузе и угле

  • гипотенуза (обозначим ее буквой "c") равна х см: c=x;
  • угол β равный q: β=q;
  • размер катетов;

Для решения этой задачи необходимо использовать тригонометрические функции. Найболее популярны две из них:

Вы можете использовать любую. Я наведу пример с использованием первой. Пусть катеты у нас обозначаються символами "a" (прилежащий к углу) и "b" (противолежащий к углу). Соответственно наш угол лежит между катетом "a" и гипотенузой.

  1. Подставляем выбранные условные обозначения в формулу:
    sinβ = b/c
  2. Выводим катет:
    b=c*sinβ
  3. Подставляем наши данный и имеем один катет.
    b=c*sinq

Второй катет можно найти воспользовавшись второй тригонометрической функцией, или же перейти к третьему варианту.

Как найти один катет, если известна гипотенуза и другой катет

  • гипотенуза (обозначим ее буквой "c") равна х см: c=x;
  • катет (обозначим его буквой "b") равен y см: b=y;
  • размер другого катета (обозначим его буквой "a");

В этом варианте решением задачи, как и в первом, является использование теоремы Пифагора.

  1. Подставляем наши условные обозначения в теорему:
    c^2=a^2+b^2,
  2. Выносим необходимый катет:
    a^2=c^2-b^2
  3. Подносим обе части уравнения к квадратному кореню:
    a=√(c^2-b^2)
  4. Подставляем данные значения и имеем решение:
    a=√(x^2-y^2)

Инструкция

Длины катетов и гипотенузы связаны соотношением, которое описывается теоремой Пифагора. Алгебраическая формулировка: "В прямоугольном треугольнике квадрат длины гипотенузы равен сумме квадратов длин катетов."

Формула Пифагора выглядит так:
c2 = a2 + b2,

где с - длина гипотенузы, a и b - длины катетов.

Зная длины катетов, по теореме Пифагора можно найти гипотенузу прямоугольного треугольника:

c = √(a2 + b2).

Пример. Длина одного из катетов равна 3 см, длина другого - 4 см. Сумма их квадратов равна 25 см²:

9 см² + 16 см² = 25 см².

Длина гипотенузы в нашем случае равна квадратному корню из 25 см² - 5 см. Стало быть, длина гипотенузы равняется 5 см.

Гипотенузой называется сторона в прямоугольном треугольнике, которая находится напротив угла в 90 градусов. Для того, чтобы рассчитать его длину, достаточно знать длину одного из катетов и величину одного из острых углов треугольника.

Инструкция

При известном катете и остром угле прямоугольного треугольника, то размер гипотенузы может быть равен отношению катета к косинусу/синусу этого угла, если данный угол является ему противолежащим/прилежащим:

h = C1(или C2)/sinα;

h = С1(или С2)/cosα.

Пример: Пусть дан прямоугольный треугольник ABC с гипотенузой AB и прямым углом C. Пусть угол B равен 60 градусам, а угол A 30 градусам Длина катета BC 8 см. Надо найти длину гипотенузы AB. Для этого можно воспользоваться любым из предложенных выше способов:

AB = BC/cos60 = 8 см.

AB = BC/sin30 = 8 см.

Гипотенуза – самая длинная сторона прямоугольного треугольника . Она расположена противоположно прямому углу. Способ нахождения гипотенузы прямоугольного треугольника зависит от того, какими исходными данными вы обладаете.



Инструкция

Если известны катеты прямоугольного треугольника , то длина гипотенузы прямоугольного треугольника может быть найдена с помощью теоремы Пифагора - квадрат длины гипотенузы равен сумме квадратов длин катетов:
с2 = а2 + b2, где а и b – длины катетов прямоугольного треугольника .

Если известен один из катетов и острый угол, то формула для нахождения гипотенузы будет зависеть от того, какой этот угол по отношению к известному катету – прилежащий (расположенный возле катета) или противолежащий (расположенный напротив него.
В случае прилежащего угла, гипотенуза равна отношению катета на косинус этого угла: с = a/cos?;
E угол противолежащий, гипотенуза равна отношению катета на синус угла: с = a/sin?.

Видео по теме

Рассмотрим пример. Пусть заданы длины катетов |AB| = 13, |BC| = 21. По теореме Пифагора получаем, что |AC|^2 = 13^2 + 21^2 = 169 + 441 = 610. Для того, чтобы получить длину гипотенузы, необходимо извлечь квадратный корень из суммы квадратов катетов, т.е. из числа 610: |AC| = √610. Воспользовавшись таблицей квадратов целых чисел, выясняем, что число 610 не является полным квадратом какого-либо целого числа. Для того, чтобы получить окончательное значение длины гипотенузы , попробуем вынести полный квадрат из под знака корня. Для этого разложим число 610 на множители. 610 = 2 * 5 * 61. По таблице простых чисел смотрим, что 61 – число простое. Поэтому дальнейшее приведение числа √610 невозможно. Получаем окончательный ответ |AC| = √610.
Если бы квадрат гипотенузы был равен, к примеру, 675, тогда √675 = √(3 * 25 * 9) = 5 * 3 * √3 = 15 * √3. В случае, если подобное приведение возможно, выполняйте обратную проверку - возведите результат в квадрат и сравните с исходным значением.

Пусть нам известен один из катетов и прилежащий к нему угол. Для определенности пусть это будут катет |AB| и угол α. Тогда мы можем воспользоваться формулой для тригонометрической функции косинус – косинус угла равен отношению прилежащего катета к гипотенузе. Т.е. в наших обозначениях cos α = |AB| / |AC|. Отсюда получаем длину гипотенузы |AC| = |AB| / cos α.
Если же нам известны катет |BC| и угол α, то воспользуемся формулой для вычисления синуса угла – синус угла равен отношению противолежащего катета к гипотенузе: sin α = |BC| / |AC|. Получаем, что длина гипотенузы находится как |AC| = |BC| / cos α.

Для наглядности рассмотрим пример. Пусть дана длина катета |AB| = 15. И угол α = 60°. Получаем |AC| = 15 / cos 60° = 15 / 0.5 = 30.
Рассмотрим, как можно проверить свой результат с помощью теоремы Пифагора. Для этого нам необходимо посчитать длину второго катета |BC|. Воспользовавшись формулой для тангенса угла tg α = |BC| / |AC|, получаем |BC| = |AB| * tg α = 15 * tg 60° = 15 * √3. Далее применяем теорему Пифагора, получаем 15^2 + (15 * √3)^2 = 30^2 => 225 + 675 = 900. Проверка выполнена.

Полезный совет

Рассчитав гипотенузу, выполняйте проверку - удовлетворяет ли полученное значение теореме Пифагора.

Источники:

  • Таблица простых чисел от 1 до 10000

Катеты - две стороны треугольника, образующие прямой угол, т.е. существуют катеты только в прямоугольном треугольнике. И сейчас мы поговорим о том, как найти катет треугольника.

Как найти катет: обозначения и формулы

Обозначения

  • пусть первый катет - это "k", второй - "m", это стороны, образующие угол 90 0 (прямой угол);
  • длина гипотенузы - "s";
  • угол А - противолежит катету "k";
  • угол В - противолежит катету "m".

Способы нахождения катета

Теорема Пифагора

С помощью теоремы Пифагора можно найти катет прямоугольного треугольника, когда известна длина гипотенузы и длина одного из катетов.

Согласно теореме Пифагора: сумма квадратов катетов равна квадрату длины гипотенузы.

Гипотенуза - сторона треугольника, лежащая напротив прямого угла (т.е. существует только в прямоугольном треугольнике).

s 2 = k 2 +m 2 ; отсюда найдем катет "k":

k 2 = s 2 -m 2 или k = квадратный корень из (s 2 -m 2)

Тригонометрические функции

Помогут в нахождении катета, если известен один из острых углов и длина гипотенузы (вариант 1). Или если известен один из острых углов и длина одного из катетов (вариант 2).

Когда известна длина гипотенузы "s" и один острый угол, например, угол А. Тогда:

  • k = s*sin(A)
    То есть: длина катета есть произведение косинуса прилежащего угла и длины гипотенузы.
  • m = s*cos(A)
    То есть: длина катета есть произведение синуса прилежащего угла и длины гипотенузы.

Когда известна длина одного из катетов, например, "k" и один острый угол, например, А. Тогда:

  • m = k*tg(A)
    И наоборот: если известен катет b и острый угол В, тогда:
  • k = m*tg(B)

То есть: длина катета есть произведение длины второго катета и тангенса угла, лежащего против искомого катета.

Этот способ позволяет также найти гипотенузу: s = k*sin(A)

Мы рассмотрели основные способы, которые ответят Вам, как найти катет прямоугольного треугольника; привели необходимые формулы.



Поделиться: