отношение противоположного катета к гипотенузе
Синус, косинус, тангенс в прямоугольном треугольнике
Гипотенузой называется та сторона треугольника, что лежит против угла в 90 градусов, две оставшиеся стороны называются катетами прямоугольного треугольника.
Подробнее про прямоугольный треугольник здесь.
Синусом угла в прямоугольном треугольнике называется отношение противолежащего катета к гипотенузе.
Косинусом угла в прямоугольном треугольнике называется отношение прилежащего катета к гипотенузе.
Тангенсом угла в прямоугольном треугольнике называется отношение противолежащего катета к прилежащему.
Котангенсом угла в прямоугольном треугольнике называется отношение прилежащего катета к противолежащему.
Бывает (и на ЕГЭ, ГИА), что приходится иметь дело с косинусами, синусами и тангенсами внешних углов треугольника. Формулы приведения позволяют увидеть, что есть еще и вот такая связь между смежными углами (помимо того, что их сумма равна 180):
Смотрите подборку задач на применение указанных соотношений в статье «Прямоугольный треугольник. Вычисление длин и углов» часть I, часть II.
Чтобы не потерять страничку, вы можете сохранить ее у себя:
Прямоугольный треугольник
Прямоугольный треугольник – треугольник, в котором один угол прямой (то есть равен 90˚).
Сторона, противоположная прямому углу, называется гипотенузой прямоугольного треугольника.
Признаки равенства прямоугольных треугольников
Если катеты одного прямоугольного треугольника соответственно равны катетам другого прямоугольного треугольника, то такие треугольники равны ( по двум катетам ).
Если катет и прилежащий к нему острый угол одного прямоугольного треугольника соответственно равны катету и прилежащему к нему острому углу другого прямоугольного треугольника, то такие треугольники равны ( по катету и острому углу ).
Если гипотенуза и острый угол одного прямоугольного треугольника соответственно равны гипотенузе и острому углу другого прямоугольного треугольника, то такие треугольники равны ( по гипотенузе и острому углу ).
Если гипотенуза и катет одного прямоугольного треугольника равны гипотенузе и катету другого прямоугольного треугольника, то такие треугольники равны ( по гипотенузе и катету ).
Свойства прямоугольного треугольника
1. Сумма острых углов прямоугольного треугольника равна 90˚.
2. Катет, противолежащий углу в 30˚, равен половине гипотенузы.
И обратно, если в треугольнике катет вдвое меньше гипотенузы, то напротив него лежит угол в 30˚.
3. Теорема Пифагора:
, где 
– катеты, 
– гипотенуза. Видеодоказательство
4. Площадь 
прямоугольного треугольника с катетами :
5. Высота 
прямоугольного треугольника, проведенная к гипотенузе выражается через катеты и гипотенузу следующим образом:
6. Центр описанной окружности – есть середина гипотенузы.
7. Радиус 
описанной окружности есть половина гипотенузы :
8. Медиана, проведенная к гипотенузе, равна ее половине
9. Радиус 
вписанной окружности выражается через катеты и гипотенузу следующим образом:
Тригонометрические соотношения в прямоугольном треугольнике смотрите здесь.
Как навсегда запомнить, что такое синус и косинус, и никогда больше не ошибаться и не путать их
Большая проблема всех детей в школе, когда они начинают изучать тригонометрию и знакомиться с синусами и косинусами — это не перепутать их. Многие помнят, что синус и косинус — это отношение катета к гипотенузе. Но катета два: прилежащий и противолежащий. И что из этого что?
Синус — это отношение прилежащего катета к гипотенузе? Или противолежащего? А косинус? Разобраться в этом раз и навсегда, запомнить, что к чему, поможет мнемоническое правило, которое мне рассказала одна очень хорошая учительница.
Итак, имеем прямоугольный треугольник, у которого два катета a и b, гипотенуза с. Угол между гипотенузой с и катетом b назовем ∠α.
У этого угла есть синус и косинус. В школе обычно говорят, что надо запомнить/зазубрить/выучить, что sinα = a/c, cosα=b/c.
Но зазубривание — это не очень надежный способ запоминания. Поэтому смотрим на схему ниже, которая позволит вспомнить, что такое синус или косинус в любое время.
У нас есть «О» и в слове «прОтиволежащий», и в кОсинусе. И есть буква «И» и в слове «прИлежащий», и в сИнусе. Так вот в каждой паре у нас должна быть и «И», и «О», поэтому сИнус — это отношение прОтиволежащего угла к гипотенузе, а кОсинус — прИлежащего к гипотенузе.
На первый взгляд может показаться, что это какое-то дурацкое правило, которое только путает, но если вы один раз разобрались и запомнили схему, которую я нарисовал выше, вы уже теперь никогда в жизни не забудете, что такое синус и косинус, и что самое важное — не перепутаете их. Так что запоминайте сами, рассказывайте детям и заходите на мой Ютуб канал.
Синус, косинус и тангенс острого угла прямоугольного треугольника
Изучение тригонометрии мы начнем с прямоугольного треугольника. Определим, что такое синус и косинус, а также тангенс и котангенс острого угла. Это основы тригонометрии.
Напомним, что прямой угол — это угол, равный 90 градусов. Другими словами, половина развернутого угла.
Острый угол — меньший 90 градусов.
Тупой угол — больший 90 градусов. Применительно к такому углу «тупой» — не оскорбление, а математический термин 🙂
Гипотенуза прямоугольного треугольника — это сторона, лежащая напротив прямого угла.
Катеты — стороны, лежащие напротив острых углов.
Синус острого угла в прямоугольном треугольнике — это отношение противолежащего катета к гипотенузе:
Косинус острого угла в прямоугольном треугольнике — отношение прилежащего катета к гипотенузе:
Тангенс острого угла в прямоугольном треугольнике — отношение противолежащего катета к прилежащему:
Другое (равносильное) определение: тангенсом острого угла называется отношение синуса угла к его косинусу:
Котангенс острого угла в прямоугольном треугольнике — отношение прилежащего катета к противолежащему (или, что то же самое, отношение косинуса к синусу):
Обратите внимание на основные соотношения для синуса, косинуса, тангенса и котангенса, которые приведены ниже. Они пригодятся нам при решении задач.
Давайте докажем некоторые из них.
Хорошо, мы дали определения и записали формулы. А для чего все-таки нужны синус, косинус, тангенс и котангенс?
Получается, что зная два угла в треугольнике, можно найти третий. Зная две стороны в прямоугольном треугольнике, можно найти третью. Значит, для углов — свое соотношение, для сторон — свое. А что делать, если в прямоугольном треугольнике известен один угол (кроме прямого) и одна сторона, а найти надо другие стороны?
С этим и столкнулись люди в прошлом, составляя карты местности и звездного неба. Ведь не всегда можно непосредственно измерить все стороны треугольника.
Синус, косинус и тангенс — их еще называют тригонометрическими функциями угла — дают соотношения между сторонами и углами треугольника. Зная угол, можно найти все его тригонометрические функции по специальным таблицам. А зная синусы, косинусы и тангенсы углов треугольника и одну из его сторон, можно найти остальные.
| 0 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 0 | − |
| − | 0 |
Обратите внимание на два красных прочерка в таблице. При соответствующих значениях углов тангенс и котангенс не существуют.
Ты нашел то, что искал? Поделись с друзьями!
Разберем несколько задач по тригонометрии из Банка заданий ФИПИ.
Задача решается за четыре секунды.
Найдем по теореме Пифагора.
Треугольник с углами и — равнобедренный. В нем гипотенуза в раз больше катета.
Мы рассмотрели задачи на решение прямоугольных треугольников — то есть на нахождение неизвестных сторон или углов. Но это не всё! В вариантах ЕГЭ по математике множество задач, где фигурирует синус, косинус, тангенс или котангенс внешнего угла треугольника. Об этом — в следующей статье.
Противолежащий катет в прямоугольном треугольнике — определение, формулы и задачи
Важным понятием в геометрии, с которым дети знакомятся в начальных классах, является прямоугольный треугольник. Противолежащий катет этой фигуры часто используется для решения геометрических задач. Одна и та же сторона может быть как противолежащей, так и прилежащей. Всё зависит от того, по отношению к какому углу она рассматривается.
Основные понятия
Прямоугольным треугольником называется геометрическая фигура, состоящая из трех точек и отрезков, которые их соединяют. При этом один из углов обязательно равен 90°.
Чтобы точно знать, как определить противолежащий и прилежащий катеты, стоит запомнить утверждение: противолежащая сторона в прямоугольном треугольнике — это часть фигуры, которая размещена напротив этого угла, другая же будет прилежащей к гипотенузе. Отличить их очень просто: к примеру, в треугольнике ABC катетом, противолежащим ∠А, будет сторона ВС. По отношению к ∠С им станет АВ. Важное свойство: если противолежащий угол равен 30°, то катет будет равняться половине гипотенузы.
Чтобы легко понять размещение, стоит запомнить утверждение: в названии стороны, что находится напротив определенного угла, нет буквы, которая его обозначает. Он всегда будет острым, поскольку напротив 90° находится гипотенуза.
Слово «катет» имеет греческое происхождение. Оно переводится как «перпендикуляр», «опущенный», «отвесной». Это название распространено в архитектуре, здесь оно имеет значение отвеса, который опускают через середину задка ионической капители.
Катет в тригонометрии
Длину сторон можно найти, обратившись к тригонометрии. Синусом острого угла в прямоугольном треугольнике является отношение противоположного катета к гипотенузе. Выражается это утверждение так: sin А = a/с.
Косинус — отношение противоположного угла к гипотенузе. Это выражение описывается формулой cos А = b/с. Тангенс — отношение противолежащего катета к прилежащему, что можно записать следующим образом: tg А = а/b.
Решение задач
Для решения задач часто используются понятия синус, косинус и тангенс. Здесь нужно руководствоваться формулой с = a/sin а = b/sin b, где c — гипотенуза, а и b — катеты, противоположные определенным углам. Если в задаче требуется найти сторону, то формула имеет другой вид:
Используя тригонометрическое значение угла (тангенс), для нахождения противолежащей стороны применяют формулы a = b/tg b и b = a/tg a. Часто в заданиях используют углы 30, 45, 60 и 90°, поэтому для практического использования стоит запомнить их тригонометрическое значение. Решение задач происходит по алгоритму, который включает следующие действия:
В конце приступают к решению, то есть записывают соотношение известных понятий.
Пример задачи: есть треугольник АВС, где ∠С = 90°, sin А = 7/25, АВ = 5 см. Найти сторону АС. При решении нужно использовать формулу sin А = ВС/АВ = 7/25.
Введем длину единичного отрезка, которая равная х см, тогда BC = 7x, АВ = 25x. Используя теорему Пифагора, где c² = a² + b², получаем AC² = (25x)² — (7x)² = 24x.
По условию АВ = 5 см, то есть АВ = 25х = 5, тогда х = 1/5. Если х = 1/5, то АС = 24/5 = 4,8 см.
Таким образом, изучая материал о прямоугольных треугольниках, ученики знакомятся с катетами и их свойствами. Они учатся решать задания, используя различные понятия либо комбинируя приобретенные ранее знания с новой темой.