Как высчитать длину гипотенузы в прямоугольном треугольнике. Как найти гипотенузу, зная катет и угол
Среди многочисленных расчетов, производимых для вычисления тех или иных величин различных есть нахождение гипотенузы треугольника. Напомним, что треугольником называется многогранник, имеющий три угла. Ниже будут приведены несколько способов расчета гипотенузы различных треугольников.
Первоначально посмотрим, как найти гипотенузу прямоугольного треугольника. Для тех, кто подзабыл, прямоугольным называется треугольник, имеющий угол 90 градусов. Сторона треугольника, расположенная на противоположной стороне прямого угла, называется гипотенузой. К тому же, она является наиболее длинной стороной треугольника. В зависимости от известных величин длина гипотенузы рассчитывается следующим образом:
- Известны длины катетов. Гипотенуза в этом случае исчисляется, используя теорему Пифагора, которая звучит следующим образом: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Если рассмотреть прямоугольный треугольник BKF, где BK и KF катеты, а FB - гипотенуза, то FB2= BK2+ KF2. Из вышесказанного следует, что при расчете длины гипотенузы нужно возвести поочередно в квадрат каждую из величин катетов. Затем сложить поученные цифры и из результата извлечь квадратный корень.
Рассмотрим пример: Дан треугольник с прямым углом. Один катет равен 3 см, другой 4см. Найти гипотенузу. Решение выглядит следующим образом.
FB2= BK2+ KF2= (3см)2+(4см)2= 9см2+16см2=25 см2. Извлекаем и получаем FB=5см.
- Известен катет (BK) и угол, прилежащий к нему, который образуется гипотенузой и этим катетом. Как найти гипотенузу треугольника? Обозначим известный угол α. Согласно свойству которое гласит, что отношение длины катета к длине гипотенузы равняется косинусу угла между этим катетом и гипотенузой. Рассматривая треугольник это можно записать так: FB= BK*cos(α).
- Известен катет (KF) и тот же угол α, только теперь он уже будет противолежащим. Как найти гипотенузу в этом случае? Обратимся все к тем же свойствам прямоугольного треугольника и узнаем, что отношение длины катета к длине гипотенузы равняется синусу противолежащего катету угла. То есть FB= KF * sin (α).
Рассмотрим на примере. Дан все тот же прямоугольный треугольник BKF с гипотенузой FB. Пусть угол F равен 30 градусам, второй угол B соответствует 60 градусам. Еще известен катет BK, длина которого соответствует 8 см. Вычислить искомую величину можно так:
FB = BK /cos60 = 8 см.
FB = BK /sin30 = 8 см.
- Известен (R), описанной около треугольника с прямым углом. Как найти гипотенузу при рассмотрении такой задачи? Из свойства окружности, описанной вокруг треугольника с прямым углом известно, что центр такой окружности совпадает с точкой гипотенузы, разделяющей ее пополам. Простыми словами - радиус соответствует половине гипотенузы. Отсюда гипотенуза равна двум радиусам. FB=2*R. Если же дана аналогичная задача, в которой известен не радиус, а медиана, то следует обратить внимание на свойство окружности, описанной вокруг треугольника с прямым углом, которое говорит, что радиус равен медиане, проведенной к гипотенузе. Используя все эти свойства, задача решается таким же способом.
Если стоит вопрос, как найти гипотенузу равнобедренного прямоугольного треугольника, то необходимо обратится все к той же теореме Пифагора. Но, в первую очередь вспомним, что равнобедренным треугольником, является треугольник, имеющий две одинаковые стороны. В случае с прямоугольным треугольником одинаковыми сторонами являются катеты. Имеем FB2= BK2+ KF2, но, так как BK= KF имеем следующее: FB2=2 BK2, FB= BK√2
Как видите, зная теорему Пифагора и свойства прямоугольного треугольника, решить задачи, при которых необходимо вычислить длину гипотенузы, очень просто. Если же все свойства запомнить сложно, выучите готовые формулы, подставив в которые известные значения можно будет рассчитать искомую длину гипотенузы.
Геометрия – наука не простая. Она может пригодиться как для школьной программы, так и в реальной жизни. Знание многих формул и теорем упростит геометрические вычисления. Одна из наиболее простых фигур в геометрии – это треугольник. Один из разновидностей треугольников, равносторонний, имеет свои особенности.
Особенности равностороннего треугольника
Согласно определению, треугольник – это многогранник, который имеет три угла и три стороны. Это плоская двумерная фигура, ее свойства изучаются в средней школе. По типу угла различают остроугольные, тупоугольные и прямоугольные треугольники. Прямоугольный треугольник – такая геометрическая фигура, где один из углов равен 90º. Такой треугольник имеет два катета (они создают прямой угол), и одну гипотенузу (она находится напротив прямого угла). В зависимости от того, какие величины известны, существует три простых способа вычислить гипотенузу прямоугольного треугольника.
Первый способ найти гипотенузу прямоугольного треугольника. Теорема Пифагора
Теорема Пифагора – древнейший способ вычислить любую из сторон прямоугольного треугольника. Звучит она так: “В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов”. Таким образом, чтобы вычислить гипотенузу, следует вывести квадратный корень из сумы двух катетов в квадрате. Для наглядности приведены формулы и схема.
Второй способ. Вычисление гипотенузы с помощью 2-х известных величин: катета и прилегающего угла
Одно из свойств прямоугольного треугольника гласит, что отношение длины катета к длине гипотенузы, равносильно косинусу угла между этиv катетом и гипотенузой. Назовем известный нам угол α. Теперь, благодаря известному определению, можно легко сформулировать формулу для вычисления гипотенузы: Гипотенуза = катет/cos(α)
Третий способ. Вычисление гипотенузы с помощью 2х известных величин: катета и противолежащего угла
Если известен противолежащий угол, возможно снова воспользоваться свойствами прямоугольного треугольника. Отношение длины катета и гипотенузы равносильно синусу противолежащего угла. Снова назовем известный угол α. Теперь для вычислений применим немного другую формулу:
Гипотенуза = катет/sin (α)
Примеры, которые помогут разобраться с формулами
Для более глубокого понимания каждой из формул, следует рассмотреть наглядные примеры. Итак, предположим, дан прямоугольный треугольник, где есть такие данные:
- Катет – 8 см.
- Прилегающий угол cosα1 – 0.8.
- Противолежащий угол sinα2 – 0.8.
По теореме Пифагора: Гипотенуза = корень квадратный из (36+64) = 10 см.
По величине катета и прилежащего угла: 8/0.8 = 10 см.
По величине катета и противолежащего угла: 8/0.8 = 10 см.
Разобравшись в формуле, можно с легкостью вычислить гипотенузу с любыми данными.
Видео: Теорема Пифагора
«А нам говорят, что катет короче гипотенузы…» Эти строки из известной песни, которая звучала в художественном фильме «Приключения электроника» действительно верны по геометрии Евклида. Ведь катеты – это две стороны, образующие угол, градусная мера которого равно 90 градусам. А гипотенуза – самая длинная «натянутая» сторона, которая соединяет два перпендикулярных друг другу катета, и лежит противоположно прямому углу. Именно поэтому найти гипотенузу по катетам можно только в прямоугольном треугольнике, и если бы катет был длиннее гипотенузы, то такой треугольник бы не существовал.
Как найти гипотенузу по теореме Пифагора, если известны оба катета
Теорема гласит, что квадрат гипотенузы – это есть ни что иное, как сумма квадратов катетов: x^2+y^2=z^2, где:
- х – первый катет;
- y – второй катет;
- z – гипотенуза.
Но необходимо найти просто гипотенузу, а не её квадрат. Для этого извлеките корень.
Алгоритм нахождения гипотенузы по двум известным катетам:
- Обозначьте для себя, где катеты, а где гипотенуза.
- Возведите первый катет в квадрат.
- Возведите второй катет в квадрат.
- Сложите полученные величины.
- Извлеките корень из числа, полученного в пункте 4.
Как найти гипотенузу через синус, если известен катет и острый угол, лежащий против него
Отношение известного катета к острому углу, лежащему против него, равно величине гипотенузы: a/sin A = c. Это следствие из определения синуса:
Отношение противолежащего катета к гипотенузе: sin А = а/с, где:
- a – первый катет;
- A – острый угол, противоположный катету;
- c- гипотенуза.
Алгоритм нахождения гипотенузы по теореме синусов:
- Обозначьте для себя известный катет и противоположный ему угол.
- Разделите катет на противоположный угол.
- Получите гипотенузу.
Как найти гипотенузу через косинус, если известен катет и острый угол, прилежащий ему
Отношение известного катета к острому прилежащему углу равно величине гипотенузы a/cos B = c. Это следствие из определения косинуса: отношение прилежащего катета к гипотенузе: cos B= a/с, где:
- a – второй катет;
- B – острый угол, прилежащий второму катету;
- с- гипотенуза.
Алгоритм нахождения гипотенузы по теореме косинусов:
- Обозначьте для себя известный катет и прилежащий ему угол.
- Разделите катет на прилежащий угол.
- Получите гипотенузу.
Как найти гипотенузу с помощью «египетского треугольника»
«Египетский треугольник» – это тройка чисел, зная которые вы сможете сэкономить время для нахождения гипотенузы или даже другого неизвестного катета. Треугольник имеет такое название, так как в Египте некоторые числа символизировали Богов и являлись основой при строении пирамид и других различных сооружений.
- Первая тройка чисел: 3-4-5. Катеты здесь равны 3 и 4. Тогда гипотенуза обязательно будет равняться 5. Проверка: (9+16=25).
- Вторая тройка чисел: 5-12-13. Здесь также катеты равняются 5 и 12. Следовательно, гипотенуза будет равняться 13. Проверка: (25+144=169).
Такие числа помогают даже тогда, когда они разделены или умножены на какое-нибудь одно число. Если катеты равны 3 и 4, то гипотенуза будет равняться 5. Если умножить эти числа на 2, то и гипотенуза умножится на 2. Например, тройка чисел 6-8-10 также будет подходить под теорему Пифагора и можно не высчитывать гипотенузу, если вы запомните такие тройки чисел.
Таким образом, найти гипотенузу по известным катетам можно 4 способами. Самым оптимальным вариантом является теорема Пифагора, но также не помешало бы запомнить и тройки чисел, которые составляют “египетский треугольник”, ведь вы сможете сэкономить много времени, если вам попадутся такие значения.
Теорема Пифагора является фундаментальной для каждой математики. Она устанавливает соотношение между сторонами прямоугольного треугольника. Теперь зафиксировано 367 доказательств этой теоремы.
Инструкция
1. Классическая школьная формулировка теоремы Пифагора звучит так: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Таким образом, дабы обнаружить гипотенузу прямоугольного треугольника по двум катетам, нужно поочередно построить в квадрат длины катетов, сложить их и извлечь квадратный корень из итога. В первоначальной своей формулировке теорема утверждала, что площадь квадрата, построенного на гипотенузе, равна сумме площадей 2-х квадратов, построенных на катетах. Впрочем современная алгебраическая формулировка не требует вводить представление площади.
2. Пускай, скажем, дан прямоугольный треугольник, катеты которого равны 7 см и 8 см. Тогда, согласно теореме Пифагора, квадрат гипотенузы равен 7?+8?=49+64=113 см?. Сама гипотенуза равна корню квадратному из числа 113. Получилось иррациональное число, которое идет в результат.
3. Если катеты треугольника равны 3 и 4, тогда гипотенуза равна?25=5. При извлечении квадратного корня получилось естественное число. Числа 3, 4, 5 составляют пифагорову тройку, так как они удовлетворяют соотношению x?+y?=z?, будучи все естественными. Другие примеры пифагоровой тройки: 6, 8, 10; 5, 12, 13; 15, 20, 25; 9, 40, 41.
4. В том случае если катеты равны между собой, тогда теорема Пифагора переходит в больше примитивное уравнение. Пускай, к примеру, оба катета равны числу A, а гипотенуза обозначена за C. Тогда C?=A?+A?, C?=2A?, C=A?2. В этом случае не надобно возводить в квадрат число A.
5. Теорема Пифагора – частный случай больше всеобщей теоремы косинусов, которая устанавливает соотношение между тремя сторонами треугольника для произвольного угла между какими-нибудь двумя из них.
Гипотенузой именуется сторона в прямоугольном треугольнике, которая находится наоборот угла в 90 градусов. Для того, дабы рассчитать его длину, довольно знать длину одного из катетов и величину одного из острых углов треугольника.
Инструкция
1. При знаменитом 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(либо C2)/sin?;h = С1(либо С2)/cos?.Пример: Пускай дан прямоугольный треугольник ABC с гипотенузой AB и прямым углом C. Пускай угол B равен 60 градусам, а угол A 30 градусам Длина катета BC 8 см. Нужно обнаружить длину гипотенузы AB. Для этого дозволено воспользоваться любым из предложенных выше методов:AB = BC/cos60 = 8 см.AB = BC/sin30 = 8 см.
Гипотенуза – самая длинная сторона прямоугольного треугольника . Она расположена противоположно прямому углу. Метод нахождения гипотенузы прямоугольного треугольника зависит от того, какими начальными данными вы владеете.
Инструкция
1. Если вестимы катеты прямоугольного треугольника , то длина гипотенузы прямоугольного треугольника может быть обнаружена с поддержкой теоремы Пифагора – квадрат длины гипотенузы равен сумме квадратов длин катетов:с2 = а2 + b2, где а и b – длины катетов прямоугольного треугольника .
2. Если знаменит один из катетов и острый угол, то формула для нахождения гипотенузы будет зависеть от того, какой данный угол по отношению к знаменитому катету – прилежащий (расположенный вблизи катета) либо противолежащий (расположенный наоборот 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
Полезный совет
Прямоугольный треугольник, стороны которого соотносятся как 3:4:5, назван египетским треугольником, от того что именно такие фигуры энергично применялись архитекторами Старинного Египта. Он является также простейшим примером Героновых треугольников, в которых стороны и площадь представлены целыми числами.
Геометрия - не простая наука. Она требует к себе особого внимания и знания точных формул. Эта разновидность математики пришла к нам из Древней Греции и даже по прошествии нескольких тысяч лет она не теряет свою актуальность. Не стоит напрасно думать, что это бесполезный предмет, забивающий голову студентов и школьников. На самом деле геометрия применима во многих сферах жизни. Без нее знаний по геометрии не строится ни одно архитектурное сооружение, не создаются автомобили, космические корабли и самолеты. Сложные и не очень развязки дорог и колей - это все нуждается в геометрических расчетах. Да даже порой ремонт в своей комнате вы не сможете сделать без знания элементарных формул. Так что не стоит недооценивать всю важность этого предмета. Наиболее частые формулы, которые приходится использовать во многих решениях, мы изучаем еще в школе. Одна из них это нахождение гипотенузы в прямоугольном треугольнике. Чтобы разобраться в этом, читайте ниже.
Прежде чем приступить к практике, давайте начнем с основ и определим, что такое гипотенуза в прямоугольном треугольнике.
Гипотенуза - одна из сторон в прямоугольном треугольнике, которая находится напротив угла в 90 градусов (прямой угол) и всегда является самой длинной.
Существует несколько способов, как найти длину искомой гипотенузы в заданном прямоугольном треугольнике.
В случае, когда катеты нам уже известны- мы используем теорему Пифагора, где мы складываем сумму из квадратов двух катетов, что и будет равняться квадрату гипотенузы.
а и b -катеты, c- гипотенуза.
В нашем случае, для прямоугольного треугольника, соответственно, формула будет следующей:
Если подставить известные числа катетов а и b, пусть это будет а=3 а b=4, то с=√32+42 , то получим с=√25, с=5
Когда у нас известна длина лишь одного катета, то формулу можно преобразовать, чтобы найти длину второго. Выглядит это следующим образом:
В том случае, когда по условиям задачи у нас известен катет А и гипотенуза С, то можно рассчитать прямой угол треугольника, назовем его α.
Для этого воспользуемся формулой:
Пусть второй угол, который нам необходимо вычислить, будет β. Учитывая, что мы знаем сумма углов треугольника, которая составляет 180°, то: β= 180°-90°-α
В том случае, когда нам известны значения катетов, можно по формуле найти значение острого угла треугольника:
В зависимости от известных общепринятых значений, стороны прямоугольника можно найти по множеству разных формул. Приведем некоторые из них:
При решении задач с нахождением неизвестных в прямоугольном треугольнике, очень важно акцентировать внимание на уже известные вам значения и, исходя из этого, подставлять их в нужную формулу. Сразу запомнить их будет трудно, поэтому советуем вам сделать небольшую рукописную подсказку и вклеить в тетрадь.
Как видите, если вникнуть во все тонкости этой формулы, то можно без труда разобраться в этом. Рекомендуем попробовать решить несколько задач, основанных на данной формуле. После того, как увидите свой результат, вам станет ясно, поняли вы эту тему или нет. Постарайтесь не заучивать, а вникнуть в материал, это будет куда полезнее. Зазубренный материал забывается уже после первой контрольной, а эта формула вам будет встречаться достаточно часто, поэтому сначала поймите ее, а после заучивайте на память. Если эти рекомендации не дали положительного эффекта, то есть смысл в дополнительных занятиях этой темы. И помните: ученье свет, а не ученье тьма!
