Теоремы синусов и косинусов, 9 класс: примеры с решением

Две формулы, с которыми решают большинство задач на треугольники в 9 классе: теорема синусов и теорема косинусов. Здесь правила, разбор задачи по шагам и частые ошибки.

25 заданий9 класс
Геометрия9 классТеорема косинусов

Стороны треугольника равны 3 см, 4 см и 6 см. Найди косинус большего угла треугольника. (Результат округли до сотых (0,01).) cos A = ... Какой это треугольник?…

Геометрия9 классПлощадь треугольника через две стороны и угол

Определи площадь треугольника APM, если AM = 14 см, ∠ A = 40°, ∠ P = 80°. (Все приближённые числа в расчётах округли до десятитысячных, ответ округли до…

Геометрия9 классТеорема косинусов, диагонали параллелограмма

Стороны параллелограмма равны 7 см и 3 см, а угол между ними равен 120°. Чему равны диагонали параллелограмма?

Геометрия9 класс4 заданияТеорема косинусов

Две стороны треугольника относятся как 3 : 8, а угол между ними равен 60°. Найдите стороны треугольника, если его периметр равен 36 см.

Геометрия9 классТеорема синусов

Дано: треугольник ABC, AC = √6 см, ∠B = 120°, ∠C = 45°. Найти: AB.

Геометрия9 класс2 заданияТеорема синусов

Запиши формулу теоремы синусов.

Геометрия9 класс2 заданияПлощадь треугольника через две стороны и угол между ними

Дано: △ ABC, c = 4,2; b = 4, ∠ A = 30°. Найти: SABC.

Геометрия9 классТеорема синусов

Дано: ABsin C= ACsin B. Треугольник ABC: AB=2√2, AC=2, ∠ C=135°. Найти угол A.

Геометрия9 класс2 заданияТеорема синусов

Две стороны треугольника равны 6 см и 4√3 см, а угол, противолежащий меньшей из них, равен 60°. Найдите другие углы этого треугольника.

Геометрия9 классТеорема синусов в треугольнике

Спортивный самолёт летит по замкнутому треугольному маршруту. Два угла этого треугольника равны 60 и 100. Сторону, лежащую против третьего угла, он пролетел за…

Геометрия9 класс24 заданияРавнобедренный треугольник

В равнобедренном треугольнике ABC cos ∠ A = √74, а высота, проведённая к основанию AC, равна 6. Найдите сторону AB.

Геометрия8 класс4 заданияСумма углов треугольника

1. В треугольнике ABC ∠ A = 67°, ∠ B = 44°. Найдите ∠ C. Определите вид треугольника.

Геометрия9 классРешение треугольников

Найдите стороны треугольника ABC, если ∠ A = 45°, ∠ C = 30°, а высота AD равна 3 м.

Геометрия9 классТеорема синусов

По теореме синусов a/sin ∠ A = b/sin ∠ B, где a и b — длины сторон треугольника, противолежащих углам A и B. Найдите синус угла A, если a = 36, b = 15, sin ∠ B…

Геометрия8 класс14 заданийВысота к гипотенузе

Катеты прямоугольного треугольника равны 18 и 24. Найдите высоту, проведённую к гипотенузе.

Геометрия9 класс3 заданияПлощадь четырёхугольника

В треугольнике ABC медианы CD и BE пересекаются в точке K. Найдите площадь четырёхугольника ADKE, если BC = 20, AC = 12, ∠ ACB = 135°.

Геометрия9 класс6 заданийПлощади треугольников и четырёхугольников

В треугольнике ABC медианы CD и BE пересекаются в точке K. Найдите площадь четырёхугольника ADKE, если BC = 20, AC = 12, ∠ACB = 135°.

Геометрия9 классКосинус угла треугольника

В треугольнике ABC известно, что AB = 5, BC = 7, AC = 9. Найдите cos ∠ABC.

Геометрия9 класс2 заданияТеорема косинусов

В треугольнике ABC известно, что AB = 2, BC = 3, cos ∠ ABC = -0,25. Найдите AC.

Геометрия9 класс6 заданийТеорема косинусов

Две стороны треугольника равны 8 см и 6 см, а угол между ними 30°. Найдите третью сторону треугольника и его углы.

Геометрия9 классТеорема синусов

Дано: ∠CAB = 38°42′, ∠CBD = 42°, AB = 200 м. Найти: CD.

Геометрия9 классРешение треугольников

Решите треугольник: а) a = 4; b = 5; ∠B = 55° б) ∠C = 110°; ∠B = 35°; c = 10 в) a = 4; b = 6; c = 9.

Геометрия9 классРадиус описанной окружности

Впишите правильный ответ. В треугольнике ABC угол C равен 135°, AB = 14√2. Найдите радиус окружности, описанной около этого треугольника.

Геометрия9 класс4 заданияРадиус описанной окружности и третья сторона

Две смежные стороны треугольника равны 3 и 6, а высота, проведённая из общей вершины, равна 2. Найдите радиус описанной около треугольника окружности и длину…

Геометрия9 класс7 заданийТеорема синусов

Найдите углы треугольника ABC, если AB=√2, BC=2, ∠ A=45°.

Теорема синусов и теорема косинусов: формулы

В треугольнике ABC стороны a, b, c лежат напротив углов A, B, C. Это обозначение нужно сразу запомнить: большинство ошибок начинается с него.

Теорема синусов: стороны треугольника пропорциональны синусам противолежащих углов.

a / sin A = b / sin B = c / sin C = 2R

R здесь радиус описанной окружности. Поэтому теорема синусов решает и задачи вида «найдите сторону, если известен радиус описанной около треугольника окружности».

Теорема косинусов: квадрат стороны равен сумме квадратов двух других сторон минус удвоенное произведение этих сторон на косинус угла между ними.

a² = b² + c² − 2bc × cos A

Если угол A равен 90°, cos A = 0 и остаётся a² = b² + c². Теорема косинусов обобщает теорему Пифагора на любые треугольники. Значения синусов и косинусов нужных углов смотри в теме синус, косинус, тангенс.

Когда применять теорему синусов, а когда косинусов

Выбор зависит от того, что дано в условии.

Теорема синусов подходит, когда известна пара «сторона и противолежащий ей угол», а в задаче есть ещё один угол или сторона. Типичные случаи:

  • два угла и одна сторона (третий угол находишь через сумму углов треугольника);
  • две стороны и угол, противолежащий одной из них;
  • задача с радиусом описанной окружности.

Теорема косинусов нужна, когда пары «сторона и противолежащий угол» нет:

  • две стороны и угол между ними, ищешь третью сторону;
  • три стороны, ищешь угол. Для этого формулу переписывают: cos A = (b² + c² − a²) / (2bc).

Если в задаче сказано «решите треугольник», найди все стороны и все углы. Обычно начинают с одной теоремы, а дальше удобнее другая.

Разбор задачи по шагам

Задача. В треугольнике ABC известно, что AB = 5, BC = 8, ∠B = 60°. Найдите сторону AC и угол C.

Шаг 1. Угол B лежит между сторонами AB и BC, а противолежащей пары для известного угла нет. Значит, берём теорему косинусов.

Шаг 2. Сторона AC лежит напротив угла B:

AC² = AB² + BC² − 2 × AB × BC × cos B = 25 + 64 − 2 × 5 × 8 × ½ = 89 − 40 = 49

AC = 7.

Шаг 3. Теперь известна пара «AC и ∠B», так что для угла C удобна теорема синусов:

AB / sin C = AC / sin B

sin C = AB × sin B / AC = 5 × (√3/2) / 7 = 5√3 / 14 ≈ 0,619

Шаг 4. По таблице или калькулятору C ≈ 38°. Тупой угол 142° не подходит: AB = 5 меньше AC = 7, поэтому угол C меньше угла B и острый.

Проверка. Угол A ≈ 180° − 60° − 38° = 82°. Найдём его по теореме косинусов: cos A = (25 + 49 − 64) / (2 × 5 × 7) = 10/70 ≈ 0,143, это около 82°. Совпало.

Ответ: AC = 7, ∠C ≈ 38°.

Где ошибаются чаще всего

Путают, какая сторона напротив какого угла. В теореме синусов сторона a делится на синус угла A, который лежит напротив неё, а не рядом. Перед решением подпиши рисунок: у каждой стороны рядом нарисуй противолежащий угол.

Забывают про знак косинуса у тупого угла. Для 120° cos = −½, и минус в формуле меняется на плюс. Пример: две стороны 9 и 21, напротив 21 угол 120°. Тогда 21² = 9² + x² − 2 × 9 × x × (−½), то есть x² + 9x − 360 = 0, откуда x = 15. Если взять cos 120° = +½, получится неверное уравнение.

Не проверяют, острый угол или тупой. Синус 30° и синус 150° одинаковы, поэтому по синусу угол определяется неоднозначно. Смотри на стороны: напротив меньшей стороны лежит меньший угол, а в треугольнике может быть только один тупой угол. Если нужен угол, надёжнее найти его через косинус: у косинуса знак подсказывает, острый угол или тупой.

Берут в теореме косинусов не тот угол. В формуле a² = b² + c² − 2bc × cos A угол A должен быть между сторонами b и c. Если взять другой угол, ответ будет неверным.

Теряют двойку в формуле с радиусом. Равенство a / sin A = 2R, а не R. Например, если ∠B = 71°, ∠C = 79°, R = 8, то ∠A = 30° и BC = 2 × 8 × sin 30° = 8.

Какие задания присылают ученики

Чаще всего по теме приходят задачи на нахождение стороны или угла по теореме синусов и теореме косинусов, на радиус описанной окружности и «решите треугольник». Встречаются и задачи с практическим сюжетом, например про маршрут самолёта, и задачи на доказательство. Есть также задачи, где фигура сложнее треугольника: диагональ параллелограмма или точка на стороне.

Выше есть список решённых заданий с полным ходом решения. Найди похожее по условию и сравни со своим. Если такого нет, сфотографируй своё задание и получи решение с пояснениями по шагам.

Частые вопросы

Как записать теорему синусов?

a / sin A = b / sin B = c / sin C = 2R, где a, b, c стороны треугольника, A, B, C противолежащие им углы, а R радиус описанной окружности.

Как найти угол по теореме косинусов, если известны три стороны?

Выразить косинус из формулы: cos A = (b² + c² − a²) / (2bc), где a сторона напротив искомого угла. Потом по значению косинуса найти угол. Если косинус получился отрицательным, угол тупой.

Когда применять теорему синусов, а когда теорему косинусов?

Теорема синусов нужна, когда известна пара «сторона и противолежащий угол». Теорема косинусов нужна, когда известны две стороны и угол между ними или все три стороны.

Что такое 2R в теореме синусов?

R радиус окружности, описанной около треугольника. Отношение любой стороны к синусу противолежащего угла равно диаметру этой окружности, то есть 2R.

Теоремы синусов и косинусов, 9 класс: примеры с решением | ДЗмэн