Для того чтобы найти углы треугольника ( ABC ), заданного вершинами ( A(2, 2\sqrt{3}) ), ( B(0, 0) ) и ( C(3, \sqrt{3}) ), можно воспользоваться несколькими методами. Один из самых удобных способов — это применение формулы косинуса угла через координаты вершин.
Шаг 1: Найти длины сторон треугольника
Вычислим длины сторон ( AB ), ( BC ) и ( CA ) с помощью формулы расстояния между двумя точками в координатной плоскости:
[ d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2} ]
Длина стороны ( AB ):
[ AB = \sqrt{(2 - 0)^2 + (2\sqrt{3} - 0)^2} = \sqrt{4 + 12} = \sqrt{16} = 4 ]
Длина стороны ( BC ):
[ BC = \sqrt{(3 - 0)^2 + (\sqrt{3} - 0)^2} = \sqrt{9 + 3} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3} ]
Длина стороны ( CA ):
[ CA = \sqrt{(3 - 2)^2 + (\sqrt{3} - 2\sqrt{3})^2} = \sqrt{1 + (-\sqrt{3})^2} = \sqrt{1 + 3} = \sqrt{4} = 2 ]
Шаг 2: Найти косинусы углов с помощью теоремы косинусов
Используем теорему косинусов для вычисления косинусов углов треугольника. Теорема косинусов гласит:
[ \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} ]
[ \cos B = \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac} ]
[ \cos C = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} ]
Обозначим длины сторон:
[ a = BC = 2\sqrt{3} ]
[ b = CA = 2 ]
[ c = AB = 4 ]
Теперь подставим эти значения в формулы.
(\cos A):
[ \cos A = \frac{(2\sqrt{3})^2 + 2^2 - 4^2}{2 \cdot 2\sqrt{3} \cdot 2} = \frac{12 + 4 - 16}{8\sqrt{3}} = \frac{0}{8\sqrt{3}} = 0 ]
Это означает, что угол ( A ) равен ( \frac{\pi}{2} ) или ( 90^\circ ).
(\cos B):
[ \cos B = \frac{2^2 + 4^2 - (2\sqrt{3})^2}{2 \cdot 2 \cdot 4} = \frac{4 + 16 - 12}{16} = \frac{8}{16} = \frac{1}{2} ]
Это означает, что угол ( B ) равен ( \cos^{-1}\left(\frac{1}{2}\right) = 60^\circ ) или ( \frac{\pi}{3} ).
(\cos C):
[ \cos C = \frac{(2\sqrt{3})^2 + 4^2 - 2^2}{2 \cdot 2\sqrt{3} \cdot 4} = \frac{12 + 16 - 4}{16\sqrt{3}} = \frac{24}{16\sqrt{3}} = \frac{3}{2\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{2} ]
Это означает, что угол ( C ) равен ( \cos^{-1}\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right) = 30^\circ ) или ( \frac{\pi}{6} ).
Шаг 3: Проверка суммой углов треугольника
Сумма углов треугольника должна быть ( 180^\circ ) или ( \pi ) радиан:
[ 90^\circ + 60^\circ + 30^\circ = 180^\circ ]
Ответ
Таким образом, углы треугольника ( ABC ) равны:
- Угол ( A ) равен ( 90^\circ ).
- Угол ( B ) равен ( 60^\circ ).
- Угол ( C ) равен ( 30^\circ ).