В прямоугольном треугольнике, если гипотенуза в два раза больше одного из катетов, то такой треугольник обладает особыми свойствами и представляет собой частный случай прямоугольного треугольника, который известен как треугольник с углами 30°, 60° и 90°.
Свойства такого треугольника:
Углы:
- Угол напротив самого короткого катета (того, который равен половине гипотенузы) равен 30°.
- Угол напротив второго катета равен 60°.
- Угол напротив гипотенузы, как всегда в прямоугольном треугольнике, равен 90°.
Стороны:
- Пусть ( c ) — гипотенуза, а ( a ) — катет, который в два раза меньше гипотенузы. Тогда ( c = 2a ).
- Второй катет, который мы обозначим через ( b ), можно найти из Пифагоровой теоремы:
[
c^2 = a^2 + b^2
]
Подставляя ( c = 2a ), получаем:
[
(2a)^2 = a^2 + b^2 \Rightarrow 4a^2 = a^2 + b^2 \Rightarrow 3a^2 = b^2 \Rightarrow b = a\sqrt{3}
]
Соотношение сторон:
- Отношение сторон в таком треугольнике всегда будет ( 1 : \sqrt{3} : 2 ), что соответствует катету напротив угла 30°, катету напротив угла 60° и гипотенузе, соответственно.
Тригонометрические функции:
- Синус угла 30°: ( \sin 30° = \frac{1}{2} )
- Косинус угла 30°: ( \cos 30° = \frac{\sqrt{3}}{2} )
- Синус угла 60°: ( \sin 60° = \frac{\sqrt{3}}{2} )
- Косинус угла 60°: ( \cos 60° = \frac{1}{2} )
Применение:
Треугольники с углами 30°, 60° и 90° часто встречаются в задачах на вычисление высоты, расстояний и других параметров, где требуется точное знание соотношений между сторонами и углами. Это также полезно в решении задач, связанных с симметрией и пропорциями в различных геометрических фигурах и конструкциях.