Trojúhelník SSU

Trojúhelník má dvě řešení, strana c=61.33110816824 a c=34.38771319753

#1 Ostroúhlý různostranný trojúhelník.

Strany: a = 65 b = 46 c = 61,33110816824

Obsah trojúhelníku: S = 1348,76330421731
Obvod trojúhelníku: o = 172,33110816824
Semiperimeter (poloobvod): s = 86,16655408412

Úhel ∠ A = α = 72,97702017058° = 72°58'13″ = 1,27435702756 rad
Úhel ∠ B = β = 42,58333333333° = 42°35' = 0,74332193731 rad
Úhel ∠ C = γ = 64,44664649609° = 64°26'47″ = 1,12548030048 rad

Výška trojúhelníku: v_a = 41.55004012976
Výška trojúhelníku: v_b = 58,64218713988
Výška trojúhelníku: v_c = 43,98330182405

Těžnice: t_a = 43,38877954057
Těžnice: t_b = 58,85878863889
Těžnice: t_c = 47,2244195122

Poloměr vepsané kružnice: r = 15,65331605211
Poloměr opsané kružnice: R = 33,99903912875

Souřadnice vrcholů: A[61,33110816824; 0] B[0; 0] C[47,85991068288; 43,98330182405]
Těžiště: T[36,39767295037; 14,66110060802]
Souřadnice středu kružnice opsané: U[30,66655408412; 14,66218997676]
Souřadnice středu vepsané kružnice: I[40,16655408412; 15,65331605211]

Vnější úhly trojúhelníku:
∠ A' = α' = 107,03297982942° = 107°1'47″ = 1,27435702756 rad
∠ B' = β' = 137,41766666667° = 137°25' = 0,74332193731 rad
∠ C' = γ' = 115,55435350391° = 115°33'13″ = 1,12548030048 rad

Jak jsme vypočítali tento trojúhelník?

Výpočet trojúhelníku probíhá ve dvou fázích. První fáze je taková, že ze vstupních parametrů se snažíme vypočítat všechny tři strany trojúhelníku. První fáze probíhá různě pro různé zadané trojúhelníky. Druhá fáze je vlastně výpočet ostatních charakteristik trojúhelníku (z již vypočtených stran, proto SSS), jako jsou úhly, plocha, obvod, výšky, těžnice, poloměry kružnic atd. Některé vstupní vstupní údaje vedou i ke dvěm až třem správným řešením trojúhelníku (např. pokud je zadaný obsah trojúhelníku a dvě strany - výsledkem je typicky ostroúhlý a tupoúhlý trojúhelník).

1. Kosinová věta

Nyní, když víme délky všech tří stran trojúhelníku, trojúhelník je jednoznačně určen. Dále proto výpočet je stejný a dopočítají se další jeho vlastnosti - výpočet trojúhelníku ze známých tří stran SSS.

a = 65 b = 46 c = 61, 33

2. Obvod trojúhelníku je součtem délek jeho tří stran

o = a + b + c = 65 + 46 + 61, 33 = 172, 33

3. Poloviční obvod trojúhelníku

Poloviční obvod trojúhelníku (semiperimeter) je polovina z jeho obvodu. Poloviční obvod trojúhelníku se ve vzorcích pro trojúhelníky často vyskytuje tak, že mu byl přidělen samostatný název (semiperimeter - poloobvod - s). Trojúhelníková nerovnost říká, že nejdelší délka strany trojúhelníku musí být menší než semiperimeter.

s = \frac{o}{2} = \frac{1 7 2 , 3 3}{2} = 86, 17

4. Obsah trojúhelníku pomocí Heronova vzorce

Heronův vzorec dává obsah trojúhelníku, kdy jsou známé délky všech tří stran. Není třeba nejprve vypočítat úhly nebo jiné vzdálenosti v trojúhelníku. Heronův vzorec funguje stejně dobře ve všech případech a druzích trojúhelníků.

S = s (s - a) (s - b) (s - c) S = 86, 17 (86, 17 - 65) (86, 17 - 46) (86, 17 - 61, 33) S = 1819161, 74 = 1348, 76

5. Výpočet výšek trojúhelníku z jeho obsahu.

Existuje mnoho způsobů, jak zjistit výšku trojúhelníku. Nejjednodušší způsob je ze vzorce, když známe obsah a délku základny. Plocha trojúhelníku je polovinou součinu délky základny a výšky. Každá strana trojúhelníku může být základnou; existují tedy tři základny a tři výšky. Výška trojúhelníku je kolmá úsečka od vrcholu po přímku obsahující základnu.

S = \frac{a v _{a}}{2} v_{a} = \frac{2 S}{a} = \frac{2 \cdot 1 3 4 8 , 7 6}{6 5} = 41, 5 v_{b} = \frac{2 S}{b} = \frac{2 \cdot 1 3 4 8 , 7 6}{4 6} = 58, 64 v_{c} = \frac{2 S}{c} = \frac{2 \cdot 1 3 4 8 , 7 6}{6 1 , 3 3} = 43, 98

6. Výpočet vnitřních úhlů trojúhelníku pomocí kosinové věty

Kosinová věta je užitečná při hledání úhlů trojúhelníku, když známe všechny tři strany. Kosinová věta spojuje všechny tři strany trojúhelníku s úhlem trojúhelníku. Kosinová věta je extrapolací Pythagorovy věty pro jakýkoliv trojúhelník. Pythagorova věta funguje pouze v pravoúhlém trojúhelníku. Pythagorova věta je zvláštním případem kosinové věty a dá se z něj odvodit, protože kosinus 90 ° je 0. Nejlepší je nejprve najít úhel oproti nejdelší straně. V případě kosinové věty neexistuje problém s tupými úhly jako v případě sinusové věty, protože funkce kosinus je záporná pro tupé úhly, nulová pro pravé a kladná pro ostré úhly. K určení úhlu z hodnoty kosinus používáme inverzní kosinus nazývaný arkuskosinus.

a^{2} = b^{2} + c^{2} - 2 b c cos α α = arccos (\frac{b ^{2} + c ^{2} - a ^{2}}{2 b c}) = arccos (\frac{4 6 ^{2} + 6 1 , 3 3 ^{2} - 6 5 ^{2}}{2 \cdot 4 6 \cdot 6 1 , 3 3}) = 72 ° 5 8^{'} 13 " b^{2} = a^{2} + c^{2} - 2 a c cos β β = arccos (\frac{a ^{2} + c ^{2} - b ^{2}}{2 a c}) = arccos (\frac{6 5 ^{2} + 6 1 , 3 3 ^{2} - 4 6 ^{2}}{2 \cdot 6 5 \cdot 6 1 , 3 3}) = 42 ° 3 5^{'} γ = 180 ° - α - β = 180 ° - 72 ° 5 8^{'} 13 " - 42 ° 3 5^{'} = 64 ° 2 6^{'} 47 "

7. Poloměr vepsané kružnice

Vepsaná kružnice v trojúhelníku je kružnice (kruh), který se dotýká každé jeho strany. Všechny trojúhelníky mají vepsanou kružnici a její střed vždy leží uvnitř trojúhelníku. Střed vepsané kružnice je průsečík tří os vnitřních úhlů (průsečík bisektorov). Součin poloměru vepsané kružnice a semiperimetru (poloviny obvodu) trojúhelníku je jeho plocha.

S = r s r = \frac{S}{s} = \frac{1 3 4 8 , 7 6}{8 6 , 1 7} = 15, 65

8. Poloměr opsané kružnice

Opsaná kružnice trojúhelníku je kružnice, která prochází všemi vrcholy trojúhelníku. Střed opsané kružnice je bod, ve kterém se protínají osy stran trojúhelníku.

R = \frac{a b c}{4 r s} = \frac{6 5 \cdot 4 6 \cdot 6 1 , 3 3}{4 \cdot 1 5 , 6 5 3 \cdot 8 6 , 1 6 6} = 33, 99

9. Výpočet těžnic

Těžnice (medián) trojúhelníku je úsečka spojující vrchol se středem protější strany. Každý trojúhelník má tři těžnice a všechny se vzájemně protínají v těžišti trojúhelníku. Těžiště rozděluje těžnice na části v poměru 2: 1, přičemž těžiště je dvakrát blíže ke středu strany jako protilehlý vrchol. Apolloniusovu větu používáme pro výpočet délky těžnic z délek jeho stran.

t_{a} = \frac{2 b ^{2} + 2 c ^{2} - a ^{2}}{2} = \frac{2 \cdot 4 6 ^{2} + 2 \cdot 6 1 , 3 3 ^{2} - 6 5 ^{2}}{2} = 43, 388 t_{b} = \frac{2 c ^{2} + 2 a ^{2} - b ^{2}}{2} = \frac{2 \cdot 6 1 , 3 3 ^{2} + 2 \cdot 6 5 ^{2} - 4 6 ^{2}}{2} = 58, 858 t_{c} = \frac{2 a ^{2} + 2 b ^{2} - c ^{2}}{2} = \frac{2 \cdot 6 5 ^{2} + 2 \cdot 4 6 ^{2} - 6 1 , 3 3 ^{2}}{2} = 47, 224

#2 Tupouhlý různostranný trojúhelník.

Strany: a = 65 b = 46 c = 34,38771319753

Obsah trojúhelníku: S = 756,22549264546
Obvod trojúhelníku: o = 145,38771319753
Semiperimeter (poloobvod): s = 72,69435659877

Úhel ∠ A = α = 107,03297982942° = 107°1'47″ = 1,8688022378 rad
Úhel ∠ B = β = 42,58333333333° = 42°35' = 0,74332193731 rad
Úhel ∠ C = γ = 30,38768683725° = 30°23'13″ = 0,53303509025 rad

Výška trojúhelníku: v_a = 23,26884592755
Výška trojúhelníku: v_b = 32,87993446285
Výška trojúhelníku: v_c = 43,98330182405

Těžnice: t_a = 24,35113330794
Těžnice: t_b = 46,63440800568
Těžnice: t_c = 53,61879194731

Poloměr vepsané kružnice: r = 10,40329141531
Poloměr opsané kružnice: R = 33,99903912875

Souřadnice vrcholů: A[34,38771319753; 0] B[0; 0] C[47,85991068288; 43,98330182405]
Těžiště: T[27,41554129347; 14,66110060802]
Souřadnice středu kružnice opsané: U[17,19435659877; 29,32111184729]
Souřadnice středu vepsané kružnice: I[26,69435659877; 10,40329141531]

Vnější úhly trojúhelníku:
∠ A' = α' = 72,97702017058° = 72°58'13″ = 1,8688022378 rad
∠ B' = β' = 137,41766666667° = 137°25' = 0,74332193731 rad
∠ C' = γ' = 149,61331316275° = 149°36'47″ = 0,53303509025 rad

Vypočítat další trojúhelník