Рассмотрим прямоугольный треугольник, где один из острых углов равен 60 градусов. Пусть этот угол находится напротив катета ( a ). В таком треугольнике мы также знаем, что другой острый угол будет равен 30 градусов (так как сумма углов в треугольнике равна 180 градусов, а один угол прямой, то есть 90 градусов).
Для прямоугольного треугольника с углами 30 и 60 градусов действуют определенные соотношения между сторонами:
- Катет, лежащий напротив угла 30 градусов, равен половине гипотенузы.
- Катет, лежащий напротив угла 60 градусов, равен ( \sqrt{3} ) умноженному на катет, лежащий напротив угла 30 градусов.
Пусть ( a ) — катет, лежащий напротив угла 60 градусов, ( b ) — катет, лежащий напротив угла 30 градусов, и ( c ) — гипотенуза. Тогда:
[ a = b \sqrt{3} ]
Площадь прямоугольного треугольника определяется как половина произведения его катетов:
[ \text{Площадь} = \frac{1}{2} \cdot a \cdot b ]
По условию задачи, площадь равна ( \frac{800 \sqrt{3}}{3} ):
[ \frac{1}{2} \cdot a \cdot b = \frac{800 \sqrt{3}}{3} ]
Подставим выражение ( a = b \sqrt{3} ) в формулу площади:
[ \frac{1}{2} \cdot b \sqrt{3} \cdot b = \frac{800 \sqrt{3}}{3} ]
Упростим выражение:
[ \frac{1}{2} \cdot b^2 \sqrt{3} = \frac{800 \sqrt{3}}{3} ]
Умножим обе части уравнения на 2, чтобы избавиться от дроби:
[ b^2 \sqrt{3} = \frac{1600 \sqrt{3}}{3} ]
Разделим обе части уравнения на ( \sqrt{3} ):
[ b^2 = \frac{1600}{3} ]
Теперь выразим ( b ):
[ b = \sqrt{\frac{1600}{3}} ]
[ b = \frac{\sqrt{1600}}{\sqrt{3}} ]
[ b = \frac{40}{\sqrt{3}} ]
[ b = \frac{40 \sqrt{3}}{3} ]
Теперь найдем катет ( a ), лежащий напротив угла 60 градусов:
[ a = b \sqrt{3} ]
[ a = \frac{40 \sqrt{3}}{3} \cdot \sqrt{3} ]
[ a = \frac{40 \cdot 3}{3} ]
[ a = 40 ]
Итак, катет, лежащий напротив угла 60 градусов, равен 40 единицам.