Чтобы дать расширенный ответ, разберем задачу. У нас есть прямоугольный треугольник ( \triangle ABC ), где угол ( \angle C = 90^\circ ). Угол ( \angle B ) обозначен как ( \beta ), а гипотенуза ( AC = B ). Нужно найти неизвестные стороны треугольника и оставшийся угол ( \angle A ).
Дано:
- ( \angle C = 90^\circ ) (прямоугольный треугольник).
- ( \angle B = \beta ). (Один из острых углов треугольника.)
- Гипотенуза ( AC = B ) (гипотенуза обозначена как ( B )).
Найти:
- Катеты ( AB ) и ( BC ).
- Острый угол ( \angle A ).
Решение:
1. Углы треугольника:
Сумма углов любого треугольника равна ( 180^\circ ). В прямоугольном треугольнике один угол (угол ( C )) равен ( 90^\circ ), а два оставшихся угла являются острыми и их сумма должна быть ( 90^\circ ). То есть:
[
\angle A + \angle B = 90^\circ.
]
Поскольку ( \angle B = \beta ), то:
[
\angle A = 90^\circ - \beta.
]
2. Связь сторон треугольника:
В прямоугольном треугольнике применяются основные тригонометрические соотношения. Рассмотрим треугольник ( \triangle ABC ), где гипотенуза равна ( AC = B ):
- ( AB ) – один из катетов (противолежащий углу ( \beta )).
- ( BC ) – другой катет (прилежащий углу ( \beta )).
Тригонометрические функции для угла ( \beta ):
Синус угла ( \beta ) (отношение противолежащего катета к гипотенузе):
[
\sin(\beta) = \frac{AB}{AC}.
]
Так как ( AC = B ), то:
[
AB = B \cdot \sin(\beta).
]
Косинус угла ( \beta ) (отношение прилежащего катета к гипотенузе):
[
\cos(\beta) = \frac{BC}{AC}.
]
Так как ( AC = B ), то:
[
BC = B \cdot \cos(\beta).
]
Итоговые формулы для сторон:
- ( AB = B \cdot \sin(\beta) ) (катет противолежащий углу ( \beta )).
- ( BC = B \cdot \cos(\beta) ) (катет прилежащий углу ( \beta )).
3. Проверка через теорему Пифагора:
Теорема Пифагора утверждает, что квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов:
[
AC^2 = AB^2 + BC^2.
]
Подставим найденные выражения для ( AB ) и ( BC ):
[
B^2 = (B \cdot \sin(\beta))^2 + (B \cdot \cos(\beta))^2.
]
[
B^2 = B^2 \cdot \sin^2(\beta) + B^2 \cdot \cos^2(\beta).
]
Вынесем ( B^2 ) за скобки:
[
B^2 = B^2 \cdot (\sin^2(\beta) + \cos^2(\beta)).
]
Так как основное тригонометрическое тождество гласит, что:
[
\sin^2(\beta) + \cos^2(\beta) = 1,
]
то:
[
B^2 = B^2.
]
Теорема Пифагора выполняется.
Ответ:
- Угол ( \angle A = 90^\circ - \beta ).
- Катет ( AB = B \cdot \sin(\beta) ).
- Катет ( BC = B \cdot \cos(\beta) ).