Lecția VIII.4 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

\( \triangle ABC, \measuredangle A = 90^\circ, AB = 24 \text{ cm}, AC = 18 \text{ cm} \) \( BC^2 = AB^2 + AC^2 = 24^2 + 18^2 = 576 + 324 = 900 \implies BC = 30 \text{ cm} \)
a)
\( \sin \measuredangle B = 0,6 \) și \( BC = 30 \text{ cm} \)
\( \sin \measuredangle B = \frac{AC}{BC} = \frac{18}{30} = \frac{3}{5} = 0,6 \) \( BC = 30 \text{ cm} \) Afirmația este A.
b)
\( \cos \measuredangle B = 0,8 \) și \( DC = 10,8 \text{ cm} \)
\( \cos \measuredangle B = \frac{AB}{BC} = \frac{24}{30} = \frac{4}{5} = 0,8 \) \( AC^2 = BC \cdot DC \implies 18^2 = 30 \cdot DC \implies 324 = 30 \cdot DC \implies DC = 10,8 \text{ cm} \) Afirmația este A.
c)
\( \text{tg} \measuredangle B = 0,75 \) și \( BD = 10,8 \text{ cm} \)
\( \text{tg} \measuredangle B = \frac{AC}{AB} = \frac{18}{24} = 0,75 \) \( AB^2 = BC \cdot BD \implies 24^2 = 30 \cdot BD \implies 576 = 30 \cdot BD \implies BD = 19,2 \text{ cm} \neq 10,8 \) Afirmația este F.
d)
\( \text{ctg} \measuredangle B = 1,(3) \) și \( BD = 19,2 \text{ cm} \)
\( \text{ctg} \measuredangle B = \frac{AB}{AC} = \frac{24}{18} = \frac{4}{3} = 1,(3) \) \( BD = 19,2 \text{ cm} \) Afirmația este A.

Rezolvare detaliată

Pregătirea datelor problemei

Avem triunghiul \( ABC \) dreptunghic în \( A \) (\( \measuredangle A = 90^\circ \)) și înălțimea \( AD \perp BC \). Cunoaștem lungimile catetelor: \( AB = 24 \text{ cm} \) și \( AC = 18 \text{ cm} \). Mai întâi, calculăm lungimea ipotenuzei \( BC \) folosind Teorema lui Pitagora: \[ BC^2 = AB^2 + AC^2 \] \[ BC^2 = 24^2 + 18^2 = 576 + 324 = 900 \] \[ BC = \sqrt{900} = 30 \text{ cm} \]

Analiza afirmației a)

Calculăm sinusul unghiului \( B \): \[ \sin \measuredangle B = \frac{\text{cateta opusă}}{\text{ipotenuză}} = \frac{AC}{BC} = \frac{18}{30} \] Simplificăm prin 6: \( \frac{\cancel{18}^3}{\cancel{30}_5} = \frac{3}{5} = 0,6 \). Deoarece \( \sin \measuredangle B = 0,6 \) și \( BC = 30 \text{ cm} \), afirmația este adevărată. Concluzie: Afirmația este Adevărată.

Analiza afirmației b)

Calculăm cosinusul unghiului \( B \): \[ \cos \measuredangle B = \frac{\text{cateta alăturată}}{\text{ipotenuză}} = \frac{AB}{BC} = \frac{24}{30} \] Simplificăm prin 6: \( \frac{\cancel{24}^4}{\cancel{30}_5} = \frac{4}{5} = 0,8 \). Pentru a găsi \( DC \), folosim Teorema catetei pentru \( AC \): \[ AC^2 = BC \cdot DC \implies 18^2 = 30 \cdot DC \] \[ 324 = 30 \cdot DC \implies DC = \frac{324}{30} = 10,8 \text{ cm} \] Deoarece ambele valori corespund, afirmația este adevărată. Concluzie: Afirmația este Adevărată.

Analiza afirmației c)

Calculăm tangenta unghiului \( B \): \[ \text{tg} \measuredangle B = \frac{AC}{AB} = \frac{18}{24} = \frac{\cancel{18}^3}{\cancel{24}_4} = 0,75 \] Calculăm \( BD \) folosind Teorema catetei pentru \( AB \): \[ AB^2 = BC \cdot BD \implies 24^2 = 30 \cdot BD \] \[ 576 = 30 \cdot BD \implies BD = \frac{576}{30} = 19,2 \text{ cm} \] Afirmația indică \( BD = 10,8 \text{ cm} \), ceea ce este fals. Concluzie: Afirmația este Falsă.

Analiza afirmației d)

Calculăm cotangenta unghiului \( B \): \[ \text{ctg} \measuredangle B = \frac{AB}{AC} = \frac{24}{18} = \frac{\cancel{24}^4}{\cancel{18}_3} = \frac{4}{3} = 1,(3) \] Am calculat deja la punctul anterior că \( BD = 19,2 \text{ cm} \). Valorile calculate corespund cu cele din afirmație. Concluzie: Afirmația este Adevărată.

Rezolvare scurtă:

\( BC = \sqrt{24^2 + 18^2} = \sqrt{900} = 30 \) a) \( \sin B = \frac{18}{30} = 0,6 \); \( BC = 30 \) (A) b) \( \cos B = \frac{24}{30} = 0,8 \); \( DC = \frac{18^2}{30} = \frac{324}{30} = 10,8 \) (A) c) \( \text{tg} B = \frac{18}{24} = 0,75 \); \( BD = \frac{24^2}{30} = \frac{576}{30} = 19,2 \neq 10,8 \) (F) d) \( \text{ctg} B = \frac{24}{18} = 1,(3) \); \( BD = 19,2 \) (A)

Cele mai importante aspecte ale lecției

Rezolvarea triunghiului dreptunghic: Reprezintă determinarea tuturor laturilor și unghiurilor acestuia, cunoscând doar două elemente (dintre care obligatoriu o latură). Ne folosim de Teorema lui Pitagora și de funcțiile trigonometrice (\(\sin, \cos, \text{tg}, \text{ctg}\)).
Aria triunghiului cu sinus: Poate fi calculată rapid dacă se cunosc două laturi și unghiul dintre ele, folosind formula: \( \mathcal{A} = \frac{l_1 \cdot l_2 \cdot \sin(\text{unghi})}{2} \).
Prin rezolvarea triunghiului dreptunghic se înțelege demersul logic prin care se calculează toate elementele necunoscute ale triunghiului (laturi și unghiuri ascuțite), plecând de la elementele cunoscute.
Pentru a putea rezolva un triunghi dreptunghic, este necesar și suficient să se cunoască două elemente, dintre care cel puțin o latură (de exemplu: două catete, o catetă și ipotenuza, o latură și un unghi ascuțit).
Pentru aflarea elementelor necunoscute se utilizează:
  • Teorema lui Pitagora: \( \text{ipotenuză}^2 = \text{catetă}_1^2 + \text{catetă}_2^2 \)
  • Suma măsurilor unghiurilor ascuțite: \( 90^\circ \)
  • Funcțiile trigonometrice (\(\sin, \cos, \text{tg}, \text{ctg}\)) în triunghiul dreptunghic
Rezolvați triunghiul dreptunghic \( ABC \) (\( \sphericalangle A = 90^\circ \)), știind că ipotenuza \( BC = 10 \text{ cm} \), iar unghiul \( C = 30^\circ \).
Răspuns:
1. Aflăm celălalt unghi ascuțit: \( \sphericalangle B = 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ \).
2. Aflăm cateta opusă unghiului de \( 30^\circ \): Din \( \sin C = \frac{AB}{BC} \implies \sin 30^\circ = \frac{AB}{10} \implies \frac{1}{2} = \frac{AB}{10} \implies AB = 5 \text{ cm} \).
3. Aflăm cealaltă catetă folosind teorema lui Pitagora sau funcția cosinus: \( \cos C = \frac{AC}{BC} \implies \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{AC}{10} \implies AC = 5\sqrt{3} \text{ cm} \).
Elementele necunoscute au fost: \( \sphericalangle B = 60^\circ \), \( AB = 5 \text{ cm} \), \( AC = 5\sqrt{3} \text{ cm} \).
Aria unui triunghi este egală cu semiprodusul lungimilor a două laturi înmulțit cu sinusul unghiului determinat de acestea.
Un triunghi oarecare ABC. Laturile AB (notată cu c) și AC (notată cu b) se intersectează în vârful A, formând unghiul A.
\[ \mathcal{A}_{ABC} = \frac{b \cdot c \cdot \sin A}{2} \] unde \( b \) și \( c \) sunt lungimile a două laturi, iar \( A \) este măsura unghiului dintre ele (\( 0^\circ < A < 90^\circ \)).
Un triunghi \( ABC \) are laturile \( AB = 2 \text{ cm} \), \( AC = 6 \text{ cm} \) și \( \sphericalangle BAC = 30^\circ \). Aria se calculează astfel: \[ \mathcal{A}_{ABC} = \frac{AB \cdot AC \cdot \sin A}{2} = \frac{2 \cdot 6 \cdot \sin 30^\circ}{2} = \frac{12 \cdot 0,5}{2} = 3 \text{ cm}^2 \]
Calculați aria unui triunghi \( MNP \), știind că \( MN = 8 \text{ cm} \), \( MP = 5\sqrt{2} \text{ cm} \) și \( \sphericalangle M = 45^\circ \).
Răspuns: Aplicăm formula ariei folosind sinusul: \[ \mathcal{A}_{MNP} = \frac{MN \cdot MP \cdot \sin M}{2} \] \[ \mathcal{A}_{MNP} = \frac{8 \cdot 5\sqrt{2} \cdot \sin 45^\circ}{2} \] Știm că \( \sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} \). Înlocuind: \[ \mathcal{A}_{MNP} = \frac{40\sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}}{2} = \frac{20 \cdot 2}{2} = 20 \text{ cm}^2 \]

Probleme de antrenament

Ușoară: Într-un triunghi dreptunghic \( ABC \) cu \( \sphericalangle A = 90^\circ \), se cunosc catetele \( AB = 6 \text{ cm} \) și \( AC = 8 \text{ cm} \). Determinați lungimea ipotenuzei \( BC \) și valoarea lui \( \sin B \).
1. Aplicăm teorema lui Pitagora pentru a afla ipotenuza: \( BC^2 = AB^2 + AC^2 = 6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100 \). Deci, \( BC = 10 \text{ cm} \).
2. Calculăm \( \sin B \): \( \sin B = \frac{\text{cateta opusă}}{\text{ipotenuză}} = \frac{AC}{BC} = \frac{8}{10} = \frac{4}{5} = 0,8 \).
Răspuns: \( BC = 10 \text{ cm} \), \( \sin B = 0,8 \).
Medie: Determinați aria unui triunghi \( DEF \), dacă \( DE = 12 \text{ cm} \), \( DF = 10 \text{ cm} \) și \( \sphericalangle D = 60^\circ \).
Folosim formula ariei cu sinus: \[ \mathcal{A}_{DEF} = \frac{DE \cdot DF \cdot \sin D}{2} \] Știm că \( \sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2} \). \[ \mathcal{A}_{DEF} = \frac{12 \cdot 10 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}}{2} = \frac{120 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}}{2} = \frac{60\sqrt{3}}{2} = 30\sqrt{3} \text{ cm}^2 \]
Răspuns: \( 30\sqrt{3} \text{ cm}^2 \).
Dificilă: Se consideră triunghiul dreptunghic \( ABC \) cu \( \sphericalangle A = 90^\circ \), \( AD \perp BC \) (\( D \in BC \)). Se cunoaște că \( CD = 3 \text{ cm} \) și \( \sphericalangle C = 30^\circ \). Calculați aria triunghiului \( ABC \).
1. În triunghiul dreptunghic \( ADC \) (\( \sphericalangle D = 90^\circ \)): \( \cos C = \frac{CD}{AC} \implies \cos 30^\circ = \frac{3}{AC} \implies \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3}{AC} \implies AC = \frac{6}{\sqrt{3}} = 2\sqrt{3} \text{ cm} \).
2. În triunghiul dreptunghic mare \( ABC \) (\( \sphericalangle A = 90^\circ \)): Cunoaștem cateta \( AC = 2\sqrt{3} \text{ cm} \) și \( \sphericalangle C = 30^\circ \). Putem folosi funcția tangentă pentru a afla cateta \( AB \): \( \text{tg } C = \frac{AB}{AC} \implies \text{tg } 30^\circ = \frac{AB}{2\sqrt{3}} \implies \frac{\sqrt{3}}{3} = \frac{AB}{2\sqrt{3}} \implies AB = \frac{2\sqrt{3} \cdot \sqrt{3}}{3} = \frac{6}{3} = 2 \text{ cm} \).
3. Aria triunghiului dreptunghic \( ABC \): \( \mathcal{A} = \frac{AB \cdot AC}{2} = \frac{2 \cdot 2\sqrt{3}}{2} = 2\sqrt{3} \text{ cm}^2 \).
Metodă alternativă pentru arie: \( \mathcal{A}_{ABC} = \frac{AB \cdot AC \cdot \sin A}{2} = \frac{2 \cdot 2\sqrt{3} \cdot 1}{2} = 2\sqrt{3} \text{ cm}^2 \) (deoarece \( \sin 90^\circ = 1 \)).
Răspuns: Aria este \( 2\sqrt{3} \text{ cm}^2 \).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: