Теорема Пифагора и элементы тригонометрии · 8 класс

Главная идея

Что нужно понять

В прямоугольном треугольнике катеты образуют прямой угол, гипотенуза лежит напротив него, а синус, косинус и тангенс острого угла задаются отношениями его сторон.

Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов; синус равен отношению противолежащего катета к гипотенузе, косинус — прилежащего катета к гипотенузе, тангенс — отношению противолежащего катета к прилежащему.

В прямоугольном треугольнике c² = a² + b², где c — гипотенуза. Для острого угла синус равен отношению противолежащего катета к гипотенузе, косинус — прилежащего, тангенс — отношению катетов.

Сначала отмечают прямой угол и называют катеты относительно выбранного угла, затем выбирают теорему Пифагора или нужное отношение и проверяют, что гипотенуза получилась самой длинной стороной.

Не заучивайте запись отдельно от смысла: проговорите, что означает каждая величина и почему выбранное правило можно применить именно здесь.

Обоснование

Почему это работает

Высота разбивает многие задачи о треугольнике на прямоугольные треугольники. Теоремы синусов и косинусов обобщают эту идею и связывают стороны с углами без обязательного построения высоты.

Опорная формула

a^2+b^2=c^2,\quad \sin\alpha=\frac{a}{c},\quad \cos\alpha=\frac{b}{c},\quad \tan\alpha=\frac{a}{b}

Формула словами

Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Синус и косинус сравнивают катет с гипотенузой, а тангенс — противолежащий катет с прилежащим.

Теорема Пифагора и тригонометрические отношения для острого угла прямоугольного треугольника.

Расшифровка

Обозначения и термины

a, b, c: стороны напротив углов A, B, C
h: высота
p: полупериметр
S: площадь треугольника

Алгоритм

Как решать задачи

отметить прямой угол, гипотенузу и катеты относительно выбранного острого угла
выбрать теорему Пифагора или отношение, содержащее известную и искомую величины
решить уравнение и проверить, что гипотенуза является самой длинной стороной

От простого к сложному

Подробные примеры

Пример 1

Катеты прямоугольного треугольника равны 5 и 12. Найдите гипотенузу.

c² = 5² + 12² = 25 + 144 = 169.
c = 13, так как длина положительна.

Ответ: 13

Пример 2

Противолежащий углу α катет равен 3, гипотенуза — 5. Найдите sin α.

Синус равен отношению противолежащего катета к гипотенузе.
sin α = 3/5.

Ответ: 3/5

Самопроверка

Типичные ошибки

принимать любой треугольник за прямоугольный
путать гипотенузу с катетом
терять квадратный корень