Rješavanje trougla znači nalaženje preostalih uglova i stranica kada je dat minimum podataka.
Osnovni elementi trougla su tri ugla i tri stranice, a minimum podataka, čine tri od tih osnovnih elementa, od kojih je najmanje jedan stranica. Naime, kada znamo dva ugla trougla tada možemo smatrati da znamo i treći, jer je zbir uglova u trouglu uvijek isti, 180o . Međutim, trougao nije određen samo svojim osnovnim elementima.
Ovo je glavni trigonometrijski problem.
Moguće je konstruisati trougao ako je zadana težišnica i dvije stranice, ili stranica, visina i ugao, itd.
Glavni teoremi
Kosinusna teorema
a
2
=
b
2
+
c
2
− − -->
2
b
c
cos
-->
α α -->
{\displaystyle a^{2}=b^{2}+c^{2}-2bc\cos \alpha }
b
2
=
a
2
+
c
2
− − -->
2
a
c
cos
-->
β β -->
{\displaystyle b^{2}=a^{2}+c^{2}-2ac\cos \beta }
c
2
=
a
2
+
b
2
− − -->
2
a
b
cos
-->
γ γ -->
{\displaystyle c^{2}=a^{2}+b^{2}-2ab\cos \gamma }
Sinusna teorema
a
sin
-->
α α -->
=
b
sin
-->
β β -->
=
c
sin
-->
γ γ -->
{\displaystyle {\frac {a}{\sin \alpha }}={\frac {b}{\sin \beta }}={\frac {c}{\sin \gamma }}}
Zbir uglova trougla
α α -->
+
β β -->
+
γ γ -->
=
180
∘ ∘ -->
{\displaystyle \alpha +\beta +\gamma =180^{\circ }}
Tangensni teorem
a
− − -->
b
a
+
b
=
t
a
n
[
1
2
(
α α -->
− − -->
β β -->
)
]
t
a
n
[
1
2
(
α α -->
+
β β -->
)
]
{\displaystyle {\frac {a-b}{a+b}}}={\frac {\mathrm {tan} [{\frac {1}{2}}(\alpha -\beta )]}{\mathrm {tan} [{\frac {1}{2}}(\alpha +\beta )]}}
Oštrougli trougao
Oštrougli trougao ima sva tri ugla manja od pravog ugla (90o ). Pri rješavanju oštrouglog trougla moguća su sljedeća četiri slučaja:[ 1] [ 2]
date su tri strane (SSS);
date su dve stranice i ugao između njih (SUS);
data je stranica i dva nalegla ugla (USU);
date su dvije stranice i ugao naspram veće od njih (SSU).
To su isti uslovi koji definišu podudarnost trouglova. Razmotrićemo svaki od ovih primjera.
Date su 3 stranice trougla
Date su tri stranice a , b , c trougla. Naći njegove uglove.[ 3]
I način
Kosinusna teorema
a
2
=
b
2
+
c
2
− − -->
2
b
c
cos
-->
A
{\displaystyle a^{2}=b^{2}+c^{2}-2bc\cos A}
daje ugao A, jer je
cos
-->
α α -->
=
b
2
+
c
2
− − -->
a
2
2
b
c
.
{\displaystyle \cos \alpha ={\frac {b^{2}+c^{2}-a^{2}}{2bc}}.}
Sinusna teorema
a
:
sin
-->
α α -->
=
b
:
sin
-->
β β -->
{\displaystyle a:\sin \alpha =b:\sin \beta }
daje ugao
β β -->
{\displaystyle \beta }
, jer je
sin
-->
β β -->
=
b
sin
-->
α α -->
a
.
{\displaystyle \sin \beta ={\frac {b\sin \alpha }{a}}.}
Treći ugao C možemo naći kao suplementni ugao prethodna dva
γ γ -->
=
180
∘ ∘ -->
− − -->
(
α α -->
+
β β -->
)
{\displaystyle \gamma =180^{\circ }-(\alpha +\beta )}
.
II način
Iz poluobima
p
=
a
+
b
+
c
2
,
r
a
z
l
i
k
a
<
m
a
t
h
>
p
− − -->
a
,
p
− − -->
b
,
p
− − -->
c
,
{\displaystyle p={\frac {a+b+c}{2}},razlika<math>p-a,\;p-b,\;p-c,}
i tangensne teoreme imaćemo
tg
-->
α α -->
2
=
(
p
− − -->
b
)
(
p
− − -->
c
)
p
(
p
− − -->
a
)
,
tg
-->
β β -->
2
=
(
p
− − -->
a
)
(
p
− − -->
c
)
p
(
p
− − -->
b
)
,
tg
-->
γ γ -->
2
=
(
p
− − -->
a
)
(
p
− − -->
b
)
p
(
p
− − -->
c
)
.
{\displaystyle \operatorname {tg} {\frac {\alpha }{2}}={\sqrt {\frac {(p-b)(p-c)}{p(p-a)}}},\;\operatorname {tg} {\frac {\beta }{2}}={\sqrt {\frac {(p-a)(p-c)}{p(p-b)}}},\;\operatorname {tg} {\frac {\gamma }{2}}={\sqrt {\frac {(p-a)(p-b)}{p(p-c)}}}.}
Ovaj zadatak ima jedinstveno rješenje jedino ako su zbirovi po dvije od datih stranica trougla veći od treće stranice, tj.
a
+
b
>
c
,
b
+
c
>
a
,
c
+
a
>
b
{\displaystyle a+b>c,b+c>a,c+a>b}
.
Date su 2 stranice i ugao između njih
Date su 2 stranice trougla
a
,
b
(
a
>
b
)
{\displaystyle a,b(a>b)}
i ugao
γ γ -->
{\displaystyle \gamma }
. Naći stranicu с i uglove
α α -->
{\displaystyle \alpha }
,
β β -->
{\displaystyle \beta }
.[ 4]
Kosinusna teorema daje stranicu
c
=
a
2
+
b
2
− − -->
2
a
b
cos
-->
γ γ -->
{\displaystyle c={\sqrt {a^{2}+b^{2}-2ab\cos \gamma }}}
Sinusna teorema daće uglove. Iz uslova
a
>
b
{\displaystyle a>b}
slijedi da je ugao
β β -->
{\displaystyle \beta }
oštar, pa prema tome prvo tražimo
sin
-->
β β -->
=
b
sin
-->
γ γ -->
c
{\displaystyle \sin \beta ={\frac {b\sin \gamma }{c}}}
tj ugao
β β -->
{\displaystyle \beta }
pa ugao
α α -->
{\displaystyle \alpha }
koji je suplementan uglovima
β β -->
{\displaystyle \beta }
,
γ γ -->
{\displaystyle \gamma }
, tj.
α α -->
=
180
o
− − -->
(
β β -->
+
γ γ -->
)
{\displaystyle \alpha =180^{o}-(\beta +\gamma )}
.
Jednistveno rješenje je ako je
γ γ -->
<
180
o
{\displaystyle \gamma <180^{o}}
.
Data je stranica i 2 ugla koja leže na njoj
Data je stranica a i uglovi \beta i \gamma. Naći stranice b, c i ugao \alpha. [ 5]
Prvo nalazimo ugao
α α -->
=
180
o
− − -->
(
β β -->
+
γ γ -->
)
{\displaystyle \alpha =180^{o}-(\beta +\gamma )}
.
Sinusna teorema daje:
b
=
a
sin
-->
β β -->
sin
-->
α α -->
,
c
=
a
sin
-->
γ γ -->
sin
-->
α α -->
{\displaystyle b={\frac {a\sin \beta }{\sin \alpha }}},\;c={\frac {a\sin \gamma }{\sin \alpha }}
}.
Za
a
>
b
{\displaystyle a>b}
je
a
>
b
sin
-->
α α -->
{\displaystyle a>b\sin \alpha }
pa je
sin
-->
β β -->
=
b
sin
-->
α α -->
a
<
1.
{\displaystyle \sin \beta ={\frac {b\sin \alpha }{a}}<1.}
Postojijedinstveno rješenje, jer je ugao
β β -->
{\displaystyle \beta }
oštar nezavisno od toga kakav je ugao
α α -->
{\displaystyle \alpha }
.
Kada je
a
<
b
{\displaystyle a<b}
tada je
A
<
B
{\displaystyle A<B}
. Trougao je pravougli, ili, ako je
b
sin
-->
α α -->
<
a
{\displaystyle b\sin \alpha <a}
, postoje dva rješenja, jer se mogu dobiti dvije vrijednosti za ugao\beta, oštar i tup ugao.
b
sin
-->
α α -->
>
a
{\displaystyle b\sin \alpha >a}
tj.
sin
-->
β β -->
>
1
{\displaystyle \sin \beta >1}
, nema rješenja.
Kada je
a
=
b
{\displaystyle a=b}
tada je
α α -->
<
90
o
{\displaystyle \alpha <90^{o}}
i
B
<
90
o
{\displaystyle B<90^{o}}
. Postoji jedinstveno rešenje.
Reference
↑ „Solving Triangles” . Maths is Fun. Pristupljeno 4 April 2012 .
↑ „Solving Triangles” . web.horacemann.org. Arhivirano iz originala na datum 2014-01-07. Pristupljeno 4 April 2012 .
↑ Solving SSS Triangles /Maths is Fun. Retrieved 13 January 2015.
↑ Solving SAS Triangles / Maths is Fun. Retrieved 13 January 2015.
↑ Solving ASA Triangles / Maths is Fun. Retrieved 13 January 2015.