Какие стороны могут быть сторонами прямоугольного треугольника

Какие могут быть стороны прямоугольного треугольника?

Что является основанием в прямоугольном треугольнике?

Для начала нужно разобраться, какая из сторон является основанием. В равнобедренном прямоугольном треугольнике основание – это всегда гипотенуза. Если катет станет основанием, то другой катет и гипотенуза были бы равны между собой по определению равнобедренного треугольника, как боковые стороны.

Какие могут быть стороны у прямоугольного треугольника?

Прямоугольным треугольником называется треугольник, у которого один угол прямой (равен 90∘). Стороны треугольника, образующие прямой угол, называются катетами, а сторона, противолежащая прямому углу, − гипотенузой. На приведенном рисунке стороны AC и BC являются катетами, сторона AB − гипотенузой.

Прямоугольный треугольник. Онлайн калькулятор

С помощю этого онлайн калькулятора можно найти неизвестные элементы (стороны, углы) прямоугольного треугольника. Теоретическую часть и численные примеры смотрите ниже.

Прямоугольный треугольник. Свойства, признаки равенства. Задачи и решения

Определение 1. Прямоугольный треугольник − это треугольник, один из углов которого прямой (т.е. 90°).

Сторона, противоположная прямому углу, называется гипотенузой (сторона c (Рис.1)). Другие стороны, т.е. стороны, прилегающие к прямому углу (стороны a и b) называются катетами .

Некоторые свойства прямоугольных треугольников

Свойство 1. Сумма двух острых углов прямоугольного треугольника равна 90°.

Действительно. Поскольку сумма углов треугольника равна 180°, а прямой угол равен 90°, то сумма остальных углов равен 90°.

Свойство 2. Если катет прямоугольного треугольника лежит напротив угла в 30°, то он равен половине гипотенузы.

Доказательство . Рассмотрим прямоугольный треугольник ACB, у которого угол C прямой, а угол ∠ABC=30°. Приложим к этому треугольнику равному ему прямоугольный треугольник как показано на Рис.2.

Рассмотрим треугольник ADB. Так как ∠A=∠D=∠ABD=60°, то треугольник ABD равносторонний. Следовательно AB=AD=BD. Тогда . Конец доказательства.

Свойство 3. Если катет прямоугольного треугольника равен половине гипотенузы, то угол, лежащий против данного катета равен 30°.

Доказательство . Пусть у прямоугольного треугольника катет AC равен половине гипотенузы AB. Аналогично вышеизложенному приложим к этому треугольнику равному ему прямоугольный треугольник BCD(Рис.2). Получим равносторонний треугольник, где AB=AD=BD. Тогда ∠A=∠D=∠ABD=60°. Но ∠ABD=2∠ABС. Следовательно . Конец доказательства.

Признаки равенства прямоугольных треугольников

1. Признак равенства прямоугольных треугольников по двум катетам

Если катеты одного прямоугольного треугольника соответственно равны катетам другого прямоугольного треугольника, то эти треугольники равны.

Действительно. Пусть , (Рис.3). Поскольку , то по первому признаку равенства треугольников следует, что треугольники и равны.

2. Признак равенства прямоугольных треугольников по катету и прилежащему к нему острому углу

Если катет и прилежащий к нему острый угол прямоугольного треугольника соответственно равны катету и прилежащему к нему острому углу другого прямоугольного треугольника, то такие треугольники равны.

Действительно. Так как , , (Рис.4), то из второго признака равенства треугольников следует, что треугольники и равны.

3. Признак равенства прямоугольных треугольников по гипотенузе и прилежащему к нему острому углу

Теорема 1. Если гипотенуза и прилежащий к нему острый угол прямоугольного треугольника соответственно равны гипотенузе и прилежащему к нему острому углу другого прямоугольного треугольника, то такие треугольники равны.

Доказательство . Пусть и (Рис.5). Так как данные треугольники прямоугольные, то имеет место также равенство . Тогда из второго признака равенства треугольников следует, что треугольники и равны.

4. Признак равенства прямоугольных треугольников по гипотенузе и катету

Теорема 2. Если гипотенуза и катет одного прямоугольного треугольника соответственно равны гипотенузе и катету другого прямоугольного треугольника, то такие треугольники равны.

Доказательство. Рассмотрим треугольники и , где , и углы C и C₁ прямые (Рис.6).

Поскольку , , , то треугольник можно наложить на треугольник так, чтобы вершина C совместилась с верншиной C₁ а стороны CA и CB наложились на лучи C₁A₁ и C₁B₁, соответственно (Рис.7).

Так как CB=C₁B₁, то вершина B совместится с вершиной B₁. Покажем, теперь, что вершина A совместится с вершиной A₁. Предположим, что они не совместятся. Тогда получим равнобедренный треугольник ABA₁, поскольку AB=A₁B₁. Но в этом случае . Но как мы видим из Рис.7 угол , острый а угол тупой (так как он является смежанным углом к острому углу BAC), что невозможно. Следовательно вершина A совместится с вершиной A₁.

Задачи и решения

Задача 1. Один из углов прямоугольного треугольника равен 60°, а сумма гипотенузы и меньшего из катетов равна 26.4см. Найдите гипотенузу треугольника.

Решение. Обозначим через b− меньший катет, а через c− гипотенузу. Из условия задачи имеем: c+b=26.4см.

Так как один из острых углов прямоугольного треугольника равен 60°, то другой острый угол равен 90°−60°=30°. Как известно, против угла 60° лежит большая сторона (катет), а против угла 30° − меньшая. Из свойства 2 следует, что меньшая сторона равна половине гипотенузы : . Тогда имеем: или . Следовательно c=17.6 см.

Задача 2. В треугольниках ABC и A₁B₁C₁, углы A и A₁ прямые, BD и B₁D₁ −биссектрисы. Докажите, что , если и BD=B₁D₁.

Доказательство. Так как BD и B₁D₁ −биссектрисы и , то (Рис.8). Из и следует, что (Теорема 1).

Тогда и, следовательно, . Отсюда получим, что треугольники BDC и B₁D₁C₁ равны (второй признак равенства треугольников:, , ). Следовательно (так как , ).

Стороны прямоугольного треугольника

Прямоугольный треугольник фигура особенная настолько, что для каждой из его сторон придумали отдельное название. Кроме того, существуют специальные способы нахождения сторон несколькими способами. Поговорим о каждом из них, обоснуем все формулы и решим несколько задач для примера.

Определение

Две стороны, прилежащие к прямому углу называются катетами. А сторона, противоположная прямому углу – гипотенузой. Зачем придумали эти названия? Просто для того, чтобы было удобнее запоминать определения. Например, определение синус – отношение противолежащего катета к гипотенузе. Без специальных названий определения были бы слишком громоздкими.

Соотношение сторон в любом треугольнике таково, что напротив наибольшего угла лежит наибольшая сторона, поэтому самой большой стороной прямоугольного треугольника всегда является гипотенуза. С другой стороны, по теореме о неравенствах треугольника гипотенуза всегда меньше суммы катетов.

Рис. 1. Напротив большего угла большая сторона.

Что необходимо для того, чтобы без проблем решать треугольники, т. е. находить значение всех сторон и углов в прямоугольном треугольнике? Не так много: теорему Пифагора и тригонометрические тождества.

Теорема Пифагора гласит, что квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.

Синус это отношение противолежащего катета к гипотенузе. А косинус это отношение прилежащего катета к гипотенузе.

Задача 1

У сейфа ключ имеющий сечение прямоугольного треугольника. Для того, чтобы мастеру изготовить новый ключ, взамен утерянного, нужно восстановить значения сторон треугольника. Хозяин сейфа помнит только, что для измерения пользовался ниточкой в 1,5 см. И обмеряя каждую сторону он использовал ниточку 3,4 и 5 раз. Найти значение сторон прямоугольного треугольника.

Рис. 2. Рисунок к задаче.

У этой задачи интересная формулировка. Но по факту, если обозначить за букву, а размер нити, то получим размеры сторон прямоугольного треугольника: 3а, 4а и 5а. Гипотенуза будет размером 5а, так как это наибольший размер стороны.

Тогда, значение а нам известно: а=1,5. Найдем значение каждой из сторон.

Вот и все решение задачи. Главное разобраться в условии и решение не покажется сложным.

Задача 2

В равнобедренном прямоугольном треугольнике основание равняется 8, а медиана, проведенная к гипотенузе, – 2. Найти катеты треугольника.

Рис. 3. Рисунок к задаче.

В этой задаче снова немного закручено условие. Для начала нужно разобраться, какая из сторон является основанием.

В равнобедренном прямоугольном треугольнике основание – это всегда гипотенуза.

Если катет станет основанием, то другой катет и гипотенуза были бы равны между собой по определению равнобедренного треугольника, как боковые стороны. Но это невозможно, значит, основание это всегда гипотенуза.

Медиана проведена к гипотенузе, а значит к основанию. Медиана, проведенная к основанию равнобедренного треугольника, является одновременно медианой, биссектрисой и высотой. Значит у нас есть значение основании и высоты. Найдем площадь, как половину произведения основания на высоту, проведенную к этому основанию

С другой стороны, в прямоугольном треугольнике площадь равна половине произведения катетов, а они в равнобедренном треугольнике равны.

Приравняем значения площади и выразим катет:

Ответ найден. Как видно из двух задач, единственная проблема в нахождении сторон прямоугольного треугольника – это разобраться в условии.

Что мы узнали?

Мы разобрались с вопросом нахождения сторон прямоугольного треугольника. Поговорили о том, как называются стороны такого треугольника. Выделили формулы и теоремы, необходимые для решения прямоугольных треугольников.

Как найти стороны прямоугольного треугольника

Чтобы вычислить длины сторон прямоугольного треугольника вам нужно знать следующие параметры (либо-либо):

• для гипотенузы (с):
  • длины катетов a и b
  • длину катета (a или b) и прилежащий к нему острый угол (β или α, соответственно)
  • длину катета (a или b) и противолежащий к нему острый угол (α или β, соответственно)
  • длину гипотенузы (с) и длину одного из катетов
  • длину гипотенузы (с) и прилежащий к искомому катету (a или b) острый угол (β или α, соответственно)
  • длину гипотенузы (с) и противолежащий к искомому катету (a или b) острый угол (α или β, соответственно)
  • длину одного из катетов (a или b) и прилежащий к нему острый угол (β или α, соответственно)
  • длину одного из катетов (a или b) и противолежащий к нему острый угол (α или β, соответственно)

  Введите их в соответствующие поля и получите результат.

  Найти гипотенузу (c)

  Найти гипотенузу по двум катетам

  Чему равна гипотенуза (сторона с) если известны оба катета (стороны a и b)?

  Формула

  следовательно: c = √ a² + b²

  Пример

  Для примера посчитаем чему равна гипотенуза прямоугольного треугольника если катет a = 3 см, а катет b = 4 см:

  c = √ 3² + 4² = √ 9 + 16 = √ 25 = 5 см

  Найти гипотенузу по катету и прилежащему к нему острому углу

  Чему равна гипотенуза (сторона с) если известны один из катетов (a или b) и прилежащий к нему угол?

  Формула

  Пример

  Для примера посчитаем чему равна гипотенуза прямоугольного треугольника если катет a = 2 см, а прилежащий к нему ∠β = 60°:

  c = 2 / cos(60) = 2 / 0.5 = 4 см

  Найти гипотенузу по катету и противолежащему к нему острому углу

  Чему равна гипотенуза (сторона с) если известны один из катетов (a или b) и противолежащий к нему угол?

  Формула

  Пример

  Для примера посчитаем чему равна гипотенуза прямоугольного треугольника если катет a = 2 см, а противолежащий к нему ∠α = 30°:

  c = 2 / sin(30) = 2 / 0.5 = 4 см

  Найти гипотенузу по двум углам

  Найти гипотенузу прямоугольного треугольника только по двум острым углам невозможно.

  Найти катет

  Найти катет по гипотенузе и катету

  Чему равен один из катетов прямоугольного треугольника если известны гипотенуза и второй катет?

  Формула

  Пример

  Для примера посчитаем чему равен катет a прямоугольного треугольника если гипотенуза c = 5 см, а катет b = 4 см:

  a = √ 5² — 4² = √ 25 — 16 = √ 9 = 3 см

  Найти катет по гипотенузе и прилежащему к нему острому углу

  Чему равен один из катетов прямоугольного треугольника если известны гипотенуза и прилежащий к искомому катету острый угол?

  Формула

  Пример

  Для примера посчитаем чему равен катет b прямоугольного треугольника если гипотенуза c = 5 см, а ∠α = 60°:

  b = 5 ⋅ cos(60) = 5 ⋅ 0.5 = 2.5 см

  Найти катет по гипотенузе и противолежащему к нему острому углу

  Чему равен один из катетов прямоугольного треугольника если известны гипотенуза и противолежащий к искомому катету острый угол?

  Формула

  Пример

  Для примера посчитаем чему равен катет a прямоугольного треугольника если гипотенуза c = 4 см, а ∠α = 30°:

  a = 4 ⋅ sin(30) = 4 ⋅ 0.5 = 2 см

  Найти катет по второму катету и прилежащему к нему острому углу

  Чему равен один из катетов прямоугольного треугольника если известен другой катет и прилежащий к нему острый угол?

  Формула

  Пример

  Для примера посчитаем чему равен катет b прямоугольного треугольника если катет a = 2 см, а ∠β = 45°:

  b = 2 ⋅ tg(45) = 2 ⋅ 1 = 2 см

  Найти катет по второму катету и противолежащему к нему острому углу

  Чему равен один из катетов прямоугольного треугольника если известен другой катет и противолежащий к нему острый угол?

  Формула

  Пример

  Для примера посчитаем чему равен катет a прямоугольного треугольника если катет b = 3 см, а ∠β = 35°:

  Похожие публикации:

  1. Как из десятичного числа сделать целое
  2. Как изменить цвет растрового изображения в кореле
  3. Как сделать 3 столбца в ворде
  4. Монету бросают 4 раза найдите вероятность того что решка выпадет больше 2 раз