Рассмотрите треугольник со сторонами 7, 24, 25. Докажите, что он прямоугольный, используя разные подходы (алгебраический, геометрический, тригонометрический)
Это равенство верно, следовательно, треугольник с указанными сторонами является прямоугольным.
2. Геометрический подход
Можно рассмотреть треугольник, построив его в координатной плоскости. Например, разместим одну из точек в начале координат, а вторую — по оси x, а третью — и по оси y.
Пусть точки A0,00, 00,0, B7,07, 07,0 и C7,247, 247,24илилюбыедругиетакие,которыеудовлетворяютусловиямили любые другие такие, которые удовлетворяют условиямилилюбыедругиетакие,которыеудовлетворяютусловиям.
Теперь найдем углы треугольника. Угол ACB можно найти, заметив, что векторы AB→=(7,0) \overrightarrow{AB} = (7, 0) AB=(7,0) и AC→=(7,24) \overrightarrow{AC} = (7, 24) AC=(7,24) перпендикулярны разныеосикоординатразные оси координатразныеосикоординат, следовательно, угол ACB равен 90 градусам.
Это также говорит о том, что треугольник является прямоугольным.
3. Тригонометрический подход
Во-первых, мы можем использовать свойства тригонометрии. Определим угол, используя функцию косинуса. Если треугольник прямоугольный, то для угла, противолежащего гипотенузе, выполняется следующее:
cos(C)=ac
\cos(C) = \frac{a}{c} cos(C)=ca
Где:
a=24 a = 24 a=24длинаоднойизкатетовдлина одной из катетовдлинаоднойизкатетов,c=25 c = 25 c=25гипотенузагипотенузагипотенуза.
Это также подтверждает, что угол CCC является прямым.
Заключение
Таким образом, мы уверенно доказали, что треугольник со сторонами 7, 24 и 25 является прямоугольным, используя алгебраический, геометрический и тригонометрический подходы.
Чтобы доказать, что треугольник со сторонами 7, 24 и 25 является прямоугольным, можно использовать несколько подходов.
1. Алгебраический подход теоремаПифагоратеорема ПифагоратеоремаПифагораСогласно теореме Пифагора, треугольник является прямоугольным, если квадрат длины самой длинной стороны равен сумме квадратов длин двух других сторон.
Обозначим стороны треугольника:
a=7 a = 7 a=7b=24 b = 24 b=24c=25 c = 25 c=25 гипотенузагипотенузагипотенузаТеперь проверим равенство:
c2=a2+b2 c^2 = a^2 + b^2
c2=a2+b2
Подставим значения:
252=72+242 25^2 = 7^2 + 24^2
252=72+242 625=49+576 625 = 49 + 576
625=49+576 625=625 625 = 625
625=625
Это равенство верно, следовательно, треугольник с указанными сторонами является прямоугольным.
2. Геометрический подходМожно рассмотреть треугольник, построив его в координатной плоскости. Например, разместим одну из точек в начале координат, а вторую — по оси x, а третью — и по оси y.
Пусть точки A0,00, 00,0, B7,07, 07,0 и C7,247, 247,24 илилюбыедругиетакие,которыеудовлетворяютусловиямили любые другие такие, которые удовлетворяют условиямилилюбыедругиетакие,которыеудовлетворяютусловиям.
Теперь найдем углы треугольника. Угол ACB можно найти, заметив, что векторы AB→=(7,0) \overrightarrow{AB} = (7, 0) AB=(7,0) и AC→=(7,24) \overrightarrow{AC} = (7, 24) AC=(7,24) перпендикулярны разныеосикоординатразные оси координатразныеосикоординат, следовательно, угол ACB равен 90 градусам.
Это также говорит о том, что треугольник является прямоугольным.
3. Тригонометрический подходВо-первых, мы можем использовать свойства тригонометрии. Определим угол, используя функцию косинуса. Если треугольник прямоугольный, то для угла, противолежащего гипотенузе, выполняется следующее:
cos(C)=ac \cos(C) = \frac{a}{c}
cos(C)=ca
Где:
a=24 a = 24 a=24 длинаоднойизкатетовдлина одной из катетовдлинаоднойизкатетов,c=25 c = 25 c=25 гипотенузагипотенузагипотенуза.Проверим:
cos(C)=2425 \cos(C) = \frac{24}{25}
cos(C)=2524 Теперь найдём значение синуса угла C:
sin2(C)+cos2(C)=1 \sin^2(C) + \cos^2(C) = 1
sin2(C)+cos2(C)=1 sin2(C)+(2425)2=1 \sin^2(C) + \left(\frac{24}{25}\right)^2 = 1
sin2(C)+(2524 )2=1 sin2(C)+576625=1 \sin^2(C) + \frac{576}{625} = 1
sin2(C)+625576 =1 sin2(C)=1−576625=49625 \sin^2(C) = 1 - \frac{576}{625} = \frac{49}{625}
sin2(C)=1−625576 =62549 sin(C)=725 \sin(C) = \frac{7}{25}
sin(C)=257
Необходимо также удостовериться, что:
sin2(C)+cos2(C)=1 \sin^2(C) + \cos^2(C) = 1
sin2(C)+cos2(C)=1 (725)2+(2425)2=49625+576625=625625=1 \left(\frac{7}{25}\right)^2 + \left(\frac{24}{25}\right)^2 = \frac{49}{625} + \frac{576}{625} = \frac{625}{625} = 1
(257 )2+(2524 )2=62549 +625576 =625625 =1
Это также подтверждает, что угол CCC является прямым.
ЗаключениеТаким образом, мы уверенно доказали, что треугольник со сторонами 7, 24 и 25 является прямоугольным, используя алгебраический, геометрический и тригонометрический подходы.