Для решения треугольника ABC, где нам даны стороны BC = 6√2, AC = 3 и угол ∠BAC = 135°, воспользуемся теоремой косинусов и синусов.
Шаг 1: Найдем сторону AB
Воспользуемся теоремой косинусов, которая гласит:
[ c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos(\gamma) ]
В нашем случае:
- (a = AC = 3)
- (b = BC = 6\sqrt{2})
- (\gamma = \angle BAC = 135^\circ)
- (c = AB)
Подставим значения в формулу:
[ AB^2 = AC^2 + BC^2 - 2 \cdot AC \cdot BC \cdot \cos(135^\circ) ]
Зная, что (\cos(135^\circ) = -\cos(45^\circ)) и (\cos(45^\circ) = \frac{\sqrt{2}}{2}), получаем:
[ \cos(135^\circ) = -\frac{\sqrt{2}}{2} ]
Теперь подставим значения:
[ AB^2 = 3^2 + (6\sqrt{2})^2 - 2 \cdot 3 \cdot 6\sqrt{2} \cdot \left(-\frac{\sqrt{2}}{2}\right) ]
[ AB^2 = 9 + 72 - 2 \cdot 3 \cdot 6\sqrt{2} \cdot \left(-\frac{\sqrt{2}}{2}\right) ]
[ AB^2 = 9 + 72 + 36 ]
[ AB^2 = 117 ]
[ AB = \sqrt{117} ]
[ AB = 3\sqrt{13} ]
Шаг 2: Найдем углы ∠ABC и ∠ACB
Теперь, когда мы знаем все три стороны треугольника, можем использовать теорему косинусов для нахождения углов ∠ABC и ∠ACB.
Найдем угол ∠ABC
Используем теорему косинусов:
[ \cos(\angle ABC) = \frac{AC^2 + AB^2 - BC^2}{2 \cdot AC \cdot AB} ]
Подставим значения:
[ \cos(\angle ABC) = \frac{3^2 + (3\sqrt{13})^2 - (6\sqrt{2})^2}{2 \cdot 3 \cdot 3\sqrt{13}} ]
[ \cos(\angle ABC) = \frac{9 + 117 - 72}{2 \cdot 3 \cdot 3\sqrt{13}} ]
[ \cos(\angle ABC) = \frac{54}{18\sqrt{13}} ]
[ \cos(\angle ABC) = \frac{3}{\sqrt{13}} ]
[ \angle ABC = \arccos\left(\frac{3}{\sqrt{13}}\right) ]
Найдем угол ∠ACB
Теперь найдем угол ∠ACB:
[ \cos(\angle ACB) = \frac{BC^2 + AB^2 - AC^2}{2 \cdot BC \cdot AB} ]
Подставим значения:
[ \cos(\angle ACB) = \frac{(6\sqrt{2})^2 + (3\sqrt{13})^2 - 3^2}{2 \cdot 6\sqrt{2} \cdot 3\sqrt{13}} ]
[ \cos(\angle ACB) = \frac{72 + 117 - 9}{36\sqrt{26}} ]
[ \cos(\angle ACB) = \frac{180}{36\sqrt{26}} ]
[ \cos(\angle ACB) = \frac{5}{\sqrt{26}} ]
[ \angle ACB = \arccos\left(\frac{5}{\sqrt{26}}\right) ]
Шаг 3: Итоговые значения
Мы нашли все необходимые элементы треугольника:
- Сторона AB ≈ 3√13
- Угол ∠ABC ≈ \arccos\left(\frac{3}{\sqrt{13}}\right)
- Угол ∠ACB ≈ \arccos\left(\frac{5}{\sqrt{26}}\right)
Таким образом, все стороны и углы треугольника ABC определены.