Решавање троугла

Извор: testwiki
Пређи на навигацију Пређи на претрагу

Решавање троугла значи налажење преосталих углова и страница када је дат минимум података. Основни елементи троугла су три угла и три странице, а минимум података, чине три од тих основних елемента, од којих је најмање један страница. Наиме, када знамо два угла троугла тада можемо сматрати да знамо и трећи, јер је збир углова у троуглу увек исти, 180°. Међутим, троугао није одређен само својим основним елементима. Могуће је конструисати троугао дат тежишницом (медијаном) и двема страницама, или страницом, висином и углом, итд.

Оштроугли троугао

Оштроугли троугао има сва три угла мања од правог угла (90 степени). При решавању оштроуглог троугла могућа су следећа четири случаја:

  1. дате су три стране (ССС);
  2. дате су две стране и угао између њих (СУС);
  3. дата је страница и два налегла угла (УСУ);
  4. дате су две стране и угао наспрам веће од њих (ССУ).

То су они исти услови који дефинишу подударност троуглова. Размотрићемо сваки од ових задатака и навести бар по једну формулу за проверу добивеног решења.

Задатак ССС
Дате су три странице a,b,c троугла. Наћи његове углове.
1. начин
Косинусна теорема a2=b2+c2−2bccos⁡A, даје угао А, јер cos⁡A=b2+c2−a22bc. Синусна теорема a:sin⁡A=b:sin⁡B даће даље угао B, јер је sin⁡B=bsin⁡Aa. На крају, трећи угао С можемо наћи и као суплемент (суплементни углови се допуњавају до 180°) претходна два, тј. C=180o−(A+B). Формула за проверу је a:sinA=c:sin⁡C.
2. начин
Прво израчунати полуобим p=a+b+c2, затим разлике p−a,p−b,p−c, и тангенсна теорема даће углове:
tg⁡A2=(p−b)(p−c)p(p−a),tg⁡B2=(p−a)(p−c)p(p−b),tg⁡C2=(p−a)(p−b)p(p−c).
Формула за проверу је A+B+C=180o.

Овај задатак има јединствено решење једино ако су збирови по две од датих страница троугла већи од треће странице, тј. a+b>c,b+c>a,c+a>b. Дакле, ако важи тзв. неједнакост троугла. Ако бар један од ових услова није испуњен онда уопште нема решења.

Задатак СУС
Дате су две стране a,b(a>b) и угао С. Наћи страницу с и углове A, B.
Решење
Косинусна теорема даје страницу c=a2+b2−2abcos⁡C. Синусна теорема даће углове. Из a>b следи да је угао B оштар, па према томе прво тражимо sin⁡B=bsin⁡Cc, па налазимо угао B, а онда угао А који је суплементан угловима B, C, тј. A=180o−(B+C). Формула за проверу: a:sin⁡A=b:sin⁡B.

Задатак има једниствено решење ако је C<180o.

Задатак УСУ
Дата је страница а и углови B и C. Наћи странице b, c и угао А.
Решење
Прво налазимо угао A=180o−(B+C). Затим, синусна теорема два пута, даје: b=asin⁡Bsin⁡A,c=asin⁡Csin⁡A. Формула за проверу је a2=b2+c2−2bccos⁡A. Задатак има јединствено решење ако је B+C<180o.
Задатак ССУ
Дате су две странице a, b и угао А. Наћи страницу с и углове B, C.
Решење
Синусна теорема sin⁡B=bsin⁡Aa даће угао B. Затим, угао С налазимо као суплемент угловима А и B, тј. C=180o−(A+B). На крају, још једном, синусна теорема c=asin⁡Csin⁡A, даје страницу с. Формула за проверу: a2=b2+c2−2bccos⁡A.
Када је a>b тада је a>bsin⁡A, па је sin⁡B=bsin⁡Aa<1. Према томе задатак има јединствено решење, јер је угао B оштар независно од тога какав је угао А.
Када је a<b тада је A<B. Троугао је правоугли, или, ако је bsin⁡A<a, задатак има два решења, јер се могу добити две вредности за угао B, оштар и туп угао. Трећи овај случај, bsin⁡A>a, тј. sin⁡B>1, нема решење.
Када је a=b тада је A<90° и B<90°. Задатак тада има јединствено решење.

Види још

Шаблон:Подножје