Конечно! Давайте решим задачу о нахождении длины стороны ( MN ) в треугольнике ( \triangle MNK ), где угол ( K = 45^\circ ), угол ( N = 60^\circ ), и сторона ( MK = 6 ) см.
Первым шагом является определение третьего угла треугольника ( M ). Поскольку сумма углов в любом треугольнике равна ( 180^\circ ), мы можем найти угол ( M ) следующим образом:
[
\angle M = 180^\circ - \angle K - \angle N = 180^\circ - 45^\circ - 60^\circ = 75^\circ.
]
Теперь у нас есть все три угла треугольника: ( \angle K = 45^\circ ), ( \angle N = 60^\circ ), и ( \angle M = 75^\circ ).
Для нахождения длины стороны ( MN ) будем использовать теорему синусов. Теорема синусов утверждает, что в любом треугольнике отношение длины стороны к синусу противолежащего угла равно постоянной для всех сторон треугольника:
[
\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C},
]
где ( a, b, c ) — стороны треугольника, а ( A, B, C ) — противолежащие углы.
Для нашего треугольника это можно записать как:
[
\frac{MN}{\sin 60^\circ} = \frac{MK}{\sin 75^\circ}.
]
Подставим известные значения:
[
\frac{MN}{\sin 60^\circ} = \frac{6}{\sin 75^\circ}.
]
Теперь найдём значения синусов:
- (\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}),
- (\sin 75^\circ = \sin(45^\circ + 30^\circ)).
Используя формулу синуса суммы, имеем:
[
\sin 75^\circ = \sin 45^\circ \cos 30^\circ + \cos 45^\circ \sin 30^\circ.
]
Подставляя значения:
[
\sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}, \quad \cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}, \quad \cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}, \quad \sin 30^\circ = \frac{1}{2},
]
получаем:
[
\sin 75^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6}}{4} + \frac{\sqrt{2}}{4} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}.
]
Теперь подставим эти значения в уравнение:
[
\frac{MN}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{6}{\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}}.
]
Упрощаем уравнение:
[
MN = \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{6 \cdot 4}{\sqrt{6} + \sqrt{2}} = \frac{12\sqrt{3}}{\sqrt{6} + \sqrt{2}}.
]
Чтобы избавиться от иррациональности в знаменателе, умножим числитель и знаменатель на сопряжённое ( \sqrt{6} - \sqrt{2} ):
[
MN = \frac{12\sqrt{3}(\sqrt{6} - \sqrt{2})}{(\sqrt{6} + \sqrt{2})(\sqrt{6} - \sqrt{2})}.
]
Знаменатель:
[
(\sqrt{6})^2 - (\sqrt{2})^2 = 6 - 2 = 4.
]
Числитель:
[
12\sqrt{3}(\sqrt{6} - \sqrt{2}) = 12\sqrt{18} - 12\sqrt{6} = 36\sqrt{2} - 12\sqrt{6}.
]
Теперь упростим:
[
MN = \frac{36\sqrt{2} - 12\sqrt{6}}{4} = 9\sqrt{2} - 3\sqrt{6}.
]
Таким образом, длина стороны ( MN ) является ( 9\sqrt{2} - 3\sqrt{6} ) см.