Как найти косинус угла авс в ромбе


Свойства ромба:

1. Ромб – частный случай параллелограмма

2. Противоположные стороны – параллельны

3. Все четыре стороны – равны

4. Диагонали пересекаются под прямым углом (90°)

5. Диагонали являются биссектрисами

углы ромба

a – сторона ромба

D – большая диагональ

d – меньшая диагональ

α – острый угол

β – тупой угол

Формулы косинуса углов через диагональ и сторону:

Косинус угла в ромбе

Косинус угла в ромбе

Формулы синуса углов через диагонали :

Синус угла в ромбе

Формулы синуса углов через площадь S и сторону :

Синус угла в ромбе

Формулы тангенса половинных углов через диагонали

Тангенс угла в ромбе

Тангенс угла в ромбе

Формулы соотношения острого и тупого углов:

Формулы углов параллелограмма

Для определения величины угла в градусах или радианах, используем функции arccos или arcsin или arctg

Сумма углов четырехугольника



Формулы площади ромба

Формула периметра ромба

Все формулы по геометрии

Подробности

Опубликовано: 25 ноября 2011

Обновлено: 13 августа 2021

Углы ромба

Угол

Ромб — вид параллелограмма, у которого все стороны одинаковые. Соответственно, периметр ромба будет равен его стороне, умноженной на четыре. Противоположные стороны ромба, как и в параллелограмме, параллельны друг другу. Противолежащие углы ромба равны, при этом, одна пара углов — острые, вторая пара — тупые. Два угла, прилегающие к одной стороне ромба (острый и тупой), составляют развернутый угол равный 180°. Если две противоположные вершины соединить отрезком, то получим диагональ ромба. Диагонали ромба взаимно перпендикулярны, в точке пересечения делятся пополам, а также делят ромб на 4 одинаковых прямоугольных треугольника. Гипотенузой в таком треугольнике является сторона ромба, катетами — половины диагоналей, а острый угол составляет половину угла ромба.
Если известна диагональ и сторона ромба, можно вычислить угол ромба с помощью теоремы косинусов.

Углы ромба,

где d — диагональ, а — сторона ромба.
Т.е. косинус угла (α) равен квадрату диагонали (d) деленной на 2 квадрата стороны ромба (а) и минус единица.

В тригометрической таблице находим угол, соответствующий полученному значению косинуса. Другой, смежный с ним угол ромба, определим путем вычитания из 180° величины найденного угла. Итак, нам известны два смежных угла ромба (острый и тупой), соответственно, мы нашли все его углы, т.к. в ромбе противоположные углы равны.

Калькулятор расчета углов ромба зная диагональ и длину стороны

Учебник

Геометрия, 11 класс

Ромб: Свойства, Формулы. Задачи

Ромб – это параллелограмм, у которого все стороны равны.

  • “Чтоб Выучить, распознать нечто стоящее – узнать его в движении, при изменениях”
  • Ромб провернем на 180 градусов вокруг точки пересечения диагоналей – ромб совместится с самим собой. Симметрия.
  • Отразим ромб зеркально по диагонали – новый ромб совпадет с прежним. Симметрия.

Замечание: Если “зряче видим” центральную и осевые симметрии ромба, то все его свойства у нас “в кармане”.

Свойства ромба:

  • Ромб симметричен относительно точки O – пересечения диагоналей.      O – центр симметрии.
  • Ромб симметричен относительно любой из диагоналей.       Диагональ – ось симметрии.
  • У ромба, по определению, Стороны   равны     $AB=BC=CD=DA=a$.
  • Противолежащие углы    равны   $angle A=angle C$ ,   $angle B=angle D$ . Прилежащие       $angle A+angle B=180^o$   ,    $angle A+angle D=180^o$.
  • Диагонали ромба пересекаются и точкой пересечения делятся пополам      $AO=OC=frac{AC}{2}$     и     $BO=OD=frac{BD}{2}$.
  • Диагонали ромба взаимно перпендикулярны    и   образуют   прямоугольные   $bigtriangleup$ треугольники.
  • Диагонали ромба со сторонами ромба образуют равнобедренные   $bigtriangleup$ треугольники.
  • Диагонали ромба являются    биссектрисами углов – делят углы пополам.
  • Диагонали ромба со сторонами образуют равные    накрест лежащие углы.
  • Угол между высотами ромба, проведенными из вершины тупого угла, равен острому углу ромба.
  • Меньшая диагональ   $AC^2=a^2+b^2-2cdot acdot bcdotcos D$     ,      большая    $BD^2=a^2+b^2+2cdot acdot bcdotcos D$ .
  • Сумма   {Цвет:Red квадратов диагоналей ромба равна    $AC^2+BD^2=4cdot a^2$     четырежды квадрат стороны.
  • Угол между высотами ромба, проведенными из вершины тупого угла, равен острому углу ромба.

      

Формулы Площади ромба:

  • Площадь   ромба   равна    произведению   основания на высоту      $S_{ABCD}=ADcdot CH$ , $S=acdot h$ ;
  • Площадь   ромба   равна   через синус угла:        $S=a^2cdotsin A$     ,          квадрат стороны на синус .
  • Площадь   ромба   через диагонали:    $S=frac{ACcdot BD}{2}$ .      половина произведения диагоналей

Вписанная окружность в ромб:

  • В четырехугольник   можно   вписать   окружность только если … суммы противоположных сторон   равны.
  • Вписать окружность можно в ромб и квадрат, ;
  • Если   вписывается, то площадь     $S=pcdot r$,     $p=2cdot a$       $S=2cdot a cdot r$.
  • Центр Вписанной окружности находится на пересечении диагоналей. Диагонали – суть биссектрисы углов.

Задача 1:        Найдите углы, которые образуют диагонали ромба с его сторонами, если один из углов ромба равен $45^o$.

  • Решение:      “Односторонние углы”:     В параллелограмме   сумма углов, прилежащих к одной стороне, равна   $180^o$    .       
  • Противоположные стороны ромба параллельны, их пересекает диагональ (секущая). Какие накрест лежащие углы равны?
  • Как найти все углы ромба. Кем является Диагональ в ромбе для угла?     Ответ:     $22^o30’$   ,   $67^o30’$

           

Задача 2:         Найти площадь ромба   $ABCD$,   если его высота   $EB=12$   , а меньшая диагональ $BD=13$.

  • Решение:          Проведем высоту   из той же вершины, из которой   проведена   меньшая диагональ.       
  • Получили прямоугольный треугольник $BED$ .    Он   подобен тем треугольникам, на которые ромб делится диагоналями:     
  • $bigtriangleup BED sim bigtriangleup AOD=bigtriangleup AOB=bigtriangleup COB=bigtriangleup COD$    . Все прямоугольные и есть равные углы.
  • например   $alpha$.     Для нахождения площади нам нужно найти или сторону ромба, или его вторую диагональ.
  • Для угла   $alpha$   в   $bigtriangleup EBD$   мы знаем гипотенузу и противолежащий катет   $Rightarrow$     $sinalpha=frac{BE}{BD}=frac{12}{13}$
  • Перейдем к   $bigtriangleup OCD$ : в нем прилежащий катет    $OD=frac{1}{2}BD=6,5$.    Чтобы найти второй катет, нам нужен тангенс,
  • а чтобы найти   гипотенузу, т. е. сторону ромба, – косинус. Найдем их через основное тригонометрическое тождество :
  • $sin^2alpha+cos^2alpha=1$ .   Тогда косинус:   $cosalpha=pmsqrt{1-sin^2alpha}=pmsqrt{1-frac{144}{169}}=pmsqrt{frac{25}{169}}=pmfrac{5}{13}$
  • Угол   $alpha$   острый,   так как он входит в прямоугольный треугольник,   т. е. принадлежит первой четверти.
  • Следовательно, косинус положительный и мы останавливаемся на одном значении:   $cosalpha = frac{5}{13}$
  • Тогда:   $frac{DO}{DC}=frac{6,5}{DC}=cosalpha=frac{5}{13}$             $Rightarrow$        $DC=frac{6,5cdot13}{5}=frac{13cdot13}{10}=16,9$
  • Площадь ромба равна произведению основания на высоту:    Ответ:    $S=16,9cdot12=202,8$

Задача 3:          В Ромбе   $ABCD$    точка $K$ делит сторону   $CD$ в соотношении   $2:7$, а    $M$ делит   $1:3$ сторону   $BC$.       $MN$   параллельна   $AB$,   $O$ – пересечение $MN$ и   $BK$.    Найти площадь трапеции   $ABON$, если площадь   $ABCD=420$.

Решение:    пробa    Анализ рисунка:    

  • $AB$, $MN$,   $CD$ – параллельные.   Какие углы равные?
  • Треугольники   $BMO$ и    $BKC$ подобные.   Коэффициент подобия   $1:3$.
  • Отношение площадей    $BMO$   и   $BKC$ равен    $1:9$ – квадрату коэффициента подобия.
  • (по формулам) Площади   $BKC$   и    $BCD$ относятся как    $CK$ и   $CD$, т.е.   $5:7$.
  • Площадь   $BCD$   равен половине площади   $ABCD$,   т.е. $S_{BCD}=210$.
  • $S_{ABMN}:S_{ABCD}=1:3$        $Rightarrow$       $S_{ABMN}=140$ .   
  • Из складываемости площадей:     площадь $ABON$ =   разности   площадей   $ABMN$   и    $BOM$.

Упражнения:

Ромб – это параллелограмм, у которого все стороны равны.

  • “Чтоб Выучить, распознать нечто стоящее – узнать его в движении, при изменениях”
  • Ромб провернем на 180 градусов вокруг точки пересечения диагоналей – ромб совместится с самим собой. Симметрия.
  • Отразим ромб зеркально по диагонали – новый ромб совпадет с прежним. Симметрия.
  • Отразим ромб зеркально по другой диагонали – ромб совпадает с самим собой. Симметрия.

Замечание: Если “зряче видим” центральную и осевые симметрии ромба, то все его свойства у нас “в кармане”.

Свойства ромба:

  • Ромб симметричен относительно точки O – пересечения диагоналей.      O – центр симметрии.
  • Ромб симметричен относительно любой из диагоналей.       Диагональ – ось симметрии.
  • У ромба, по определению, Стороны   равны     $AB=BC=CD=DA=a$.
  • Противолежащие углы    равны   $angle A=angle C$ ,   $angle B=angle D$ . Прилежащие       $angle A+angle B=180^o$   ,    $angle A+angle D=180^o$.
  • Диагонали ромба пересекаются и точкой пересечения делятся пополам      $AO=OC=frac{AC}{2}$     и     $BO=OD=frac{BD}{2}$.
  • Диагонали ромба взаимно перпендикулярны    и   образуют   прямоугольные   $bigtriangleup$ треугольники.
  • Диагонали ромба со сторонами ромба образуют равнобедренные   $bigtriangleup$ треугольники.
  • Диагонали ромба являются    биссектрисами углов – делят углы пополам.
  • Диагонали ромба со сторанами образуют равные    накрест лежащие углы.
  • Угол между высотами ромба, проведенными из вершины тупого угла, равен острому углу ромба.
  • Меньшая диагональ   $AC^2=a^2+b^2-2cdot acdot bcdotcos D$     ,      большая    $BD^2=a^2+b^2+2cdot acdot bcdotcos D$ .
  • Сумма   {Цвет:Red квадратов диагоналей ромба равна    $AC^2+BD^2=4cdot a^2$     четырежды квадрат стороны.
  • Угол между высотами ромба, проведенными из вершины тупого угла, равен острому углу ромба.

      

Формулы Площади ромба:

  • Площадь   ромба   равна    произведению   основания на высоту      $S_{ABCD}=ADcdot CH$ , $S=acdot h$ ;
  • Площадь   ромба   равна   через синус угла:        $S=a^2cdotsin A$     ,          квадрат стороны на синус .
  • Площадь   ромба   через диагонали:    $S=frac{ACcdot BD}{2}$ .      половина произведения диагоналей

Вписанная окружность в ромб:

  • В четырехугольник   можно   вписать   окружность только если … суммы противоположных сторон   равны.
  • Вписать окружность можно в ромб и квадрат, ;
  • Если   вписывается, то площадь     $S=pcdot r$,     $p=2cdot a$       $S=2cdot a cdot r$.
  • Центр Вписанной окружности находится на пересечении диагоналей. Диагонали – суть биссектрисы углов.

Задача 1:        Найти периметр ромба   $ABCD$, в котором    $angle C=60^o$ , а меньшая диагональ равна    $10,5$ см.

  • Решение:          Рассмотрим   $bigtriangleup BCD$. Что в нём равного? $Rightarrow$ каков   данный   треугольник?             
  • По условию,   угол $bigtriangleup BCD$ у вершине   $angle B=60^o$   , тогда как два других угла?
  • Каков все-таки этот   треугольник?   Чему равны стороны ромба. А сумма сторон? Ответ:     $p=42$ см.

Задача 2:        Найдите углы, которые образуют диагонали ромба с его сторонами, если один из углов ромба равен $45^o$.

  • Решение:      “Односторонние углы”:     В параллелограмме   сумма углов, прилежащих к одной стороне, равна   $180^o$    .       
  • Противоположные стороны ромба параллельны, их пересекает диагональ (секущая). Какие накрест лежащие углы равны?
  • Как найти все углы ромба. Кем является Диагональ в ромбе для угла?     Ответ:     $22^o30’$   ,   $67^o30’$

           

Задача 3:         Найти площадь ромба   $ABCD$,   если его высота   $EB=12$   , а меньшая диагональ $BD=13$.

  • Решение:          Проведем высоту   из той же вершины, из которой   проведена   меньшая диагональ.       
  • Получили прямоугольный треугольник $BED$ .    Он   подобен тем треугольникам, на которые ромб делится диагоналями:     
  • $bigtriangleup BED sim bigtriangleup AOD=bigtriangleup AOB=bigtriangleup COB=bigtriangleup COD$    . Все прямоугольные и есть равные углы.
  • например   $alpha$.     Для нахождения площади нам нужно найти или сторону ромба, или его вторую диагональ.
  • Для угла   $alpha$   в   $bigtriangleup EBD$   мы знаем гипотенузу и противолежащий катет   $Rightarrow$     $sinalpha=frac{BE}{BD}=frac{12}{13}$
  • Перейдем к   $bigtriangleup OCD$ : в нем прилежащий катет    $OD=frac{1}{2}BD=6,5$.    Чтобы найти второй катет, нам нужен тангенс,
  • а чтобы найти   гипотенузу, т. е. сторону ромба, – косинус. Найдем их через основное тригонометрическое тождество :
  • $sin^2alpha+cos^2alpha=1$ .   Тогда косинус:   $cosalpha=pmsqrt{1-sin^2alpha}=pmsqrt{1-frac{144}{169}}=pmsqrt{frac{25}{169}}=pmfrac{5}{13}$
  • Угол   $alpha$   острый,   так как он входит в прямоугольный треугольник,   т. е. принадлежит первой четверти.
  • Следовательно, косинус положительный и мы останавливаемся на одном значении:   $cosalpha = frac{5}{13}$
  • Тогда:   $frac{DO}{DC}=frac{6,5}{DC}=cosalpha=frac{5}{13}$             $Rightarrow$        $DC=frac{6,5cdot13}{5}=frac{13cdot13}{10}=16,9$
  • Площадь ромба равна произведению основания на высоту:    Ответ:    $S=16,9cdot12=202,8$

Задача 4:          В Ромбе   $ABCD$    точка $K$ делит сторону   $CD$ в соотношении   $2:7$, а    $M$ делит   $1:3$ сторону   $BC$.       $MN$   параллельна   $AB$,   $O$ – пересечение $MN$ и   $BK$.    Найти площадь трапеции   $ABON$, если площадь   $ABCD=420$.

Решение:    пробa    Анализ рисунка:    

  • $AB$, $MN$,   $CD$ – параллельные.   Какие углы равные?
  • Треугольники   $BMO$ и    $BKC$ подобные.   Коэффициент подобия   $1:3$.
  • Отношение площадей    $BMO$   и   $BKC$ равен    $1:9$ – квадрату коэффициента подобия.
  • (по формулам) Площади   $BKC$   и    $BCD$ относятся как    $CK$ и   $CD$, т.е.   $5:7$.
  • Площадь   $BCD$   равен половине площади   $ABCD$,   т.е. $S_{BCD}=210$.
  • $S_{ABMN}:S_{ABCD}=1:3$        $Rightarrow$       $S_{ABMN}=140$ .   
  • Из складываемости площадей:     площадь $ABON$ =   разности   площадей   $ABMN$   и    $BOM$.

Упражнения:

Ромб – это параллелограмм, у которого все стороны равны.

  • “Чтоб Выучить, распознать нечто неподвижное – узнать его в движении, при изменениях”
  • Ромб провернем на 180 градусов вокруг точки пересечения диагоналей – ромб совместится с самим собой. Симметрия.
  • Отразим ромб зеркально по диагонали – новый ромб совпадет с прежним. Симметрия.
  • Отразим ромб зеркально по другой диагонали – ромб совпадает с самим собой. Симметрия.

Замечание: Если “зряче видим” центральную и осевые симметрии ромба, то все его свойства у нас “в кармане”.

Свойства ромба:

  • Ромб симметричен относительно точки O – пересечения диагоналей.      O – центр симметрии.
  • Ромб симметричен относительно любой из диагоналей.       Диагональ – ось симметрии.
  • У ромба, по определению, Стороны   равны     $AB=BC=CD=DA=a$.
  • Противолежащие углы    равны   $angle A=angle C$ ,   $angle B=angle D$ . Прилежащие       $angle A+angle B=180^o$   ,    $angle A+angle D=180^o$.
  • Диагонали ромба пересекаются и точкой пересечения делятся пополам      $AO=OC=frac{AC}{2}$     и     $BO=OD=frac{BD}{2}$.
  • Диагонали ромба взаимно перпендикулярны    и   образуют   прямоугольные   $bigtriangleup$ треугольники.
  • Диагонали ромба со сторонами ромба образуют равнобедренные   $bigtriangleup$ треугольники.
  • Диагонали ромба являются    биссектрисами углов – делят углы пополам.
  • Диагонали ромба со сторонами образуют равные    накрест лежащие углы.
  • Угол между высотами ромба, проведенными из вершины тупого угла, равен острому углу ромба.

      

Квадратодновременно прямоугольник, ромб, параллелограмм. Диагонали квадрата    равны между собой и делятся пополам.

Задача 1:        Найти периметр ромба   $ABCD$, в котором    $angle C=60^o$ , а меньшая диагональ равна    $10,5$ см.

  • Решение:          Рассмотрим   $bigtriangleup BCD$. Что в нём равного? $Rightarrow$ каков   данный   треугольник?             
  • По условию,   угол $bigtriangleup BCD$ у вершины   $angle B=60^o$   , тогда как два других угла?
  • Каков все-таки этот   треугольник?   Чему равны стороны ромба. А сумма сторон? Ответ:     $p=42$ см.

Задача 2:        Найдите углы, которые образуют диагонали ромба с его сторонами, если один из углов ромба равен $45^o$.

  • Решение:      “Односторонние углы”:     В параллелограмме   сумма углов, прилежащих к одной стороне, равна   $180^o$    .       
  • Противоположные стороны ромба параллельны, их пересекает диагональ (секущая). Какие накрест лежащие углы равны?
  • Как найти все углы ромба. Кем является Диагональ в ромбе для угла?     Ответ:     $22^o30’$   ,   $67^o30’$

           

  • Полезные напоминания: “В равностороннем треугольнике все углы равны    60    градусов.
  • Если в равнобренном треугольнике один из углов 60, то это равносторонный треугольник – стороны равны, углы тоже.
  • В прямоугольном треугольнике катет напротив угла 30 градусов равен половине гипотенузы.

Упражнения:

Задачи из сайта https://resh.edu.ru :

Задача 11: В ромбе АВСD ∠А = 140°, диагонали пересекаются в точке O. Найдите угол CBO.

Задача 12:    В ромбе ABCD ∠С = 50°. Точка O – точка пересечения диагоналей ромба. Найдите угол OBC.

Задача 13: Одна из диагоналей ромба образует с его стороной угол 65°. Найдите больший угол ромба.

Задача 14: ???? В любом ромбе равны…      Противолежащие углы равны, сумма соседних углов равна 180 градусов:(?) Ромб, у которого все углы равны, это… (?)    Диагонали пересекаются и точкой пересечения делятся пополам. (?)   Диагонали взаимно перпендикулярны. (?)

Задача 15: Отрезки AB и CD пересекаются в их общей середине. В образовавшемся четырёхугольнике ∠CAD = ∠ADB. Найдите ∠BCA.

Задача 16: На диагонали квадрата как на стороне построен новый квадрат. Чему равна его диагональ, если сторона исходного квадрата равна 6 см?

Задача 17: Одна из диагоналей ромба образует с его стороной угол 65°. Найдите больший угол ромба.

Свойства ромба

  1. Противолежащие стороны ромба параллельны и равны.
  2. Диагонали ромба перпендикулярны.
  3. Точка пересечения диагоналей делит их пополам.
  4. Диагонали ромба являются биссектрисами его углов.
  5. Диагонали образуют из ромба 4 прямоугольных треугольника.
  6. Любой ромб может содержать окружность с центром в точке пересечения его диагоналей.
  7. Сумма квадратов диагоналей равна квадрату одной из сторон ромба умноженному на четыре

Признаки ромба

  1. Параллелограмм с перпендикулярными диагоналями является ромбом.
  2. Когда в параллелограмме хотя бы одна из диагоналей разделяет оба угла (через которые она проходит) пополам, то эта фигурой будет ромб.
    Примечание: Не каждая фигура (четырехугольник) с перпендикулярными диагоналями будет ромбом, так как прежде всего ромб это частный случай параллелограмма, а следовательно должен иметь все его признаки
  3. Если в параллелограмм можно вписать круг, то он является ромбом

Формулы стороны ромба

Длина стороны ромба через площадь (S) и высоту (AE)

$$
AB = {S over AE}
$$

Длина стороны ромба через площадь (S) и синус угла

$$
AB = {sqrt{S} over sqrt{sin(∠CDA)}} = {sqrt{S} over sqrt{sin(∠DAB)}}
$$

Длина стороны ромба через диагонали

$$
AB = {sqrt{AC^2 + DB^2} over 2}
$$

Длина стороны ромба через диагональ и угол

$$
AB = {BD over 2 * cos(∠CDA)} = {AC over 2 * cos(∠DAB)}
$$

Длина стороны ромба через периметр

$$
AB = {P over 4}
$$

Формулы диагоналей ромба

Длина большой диагонали ромба через сторону и косинус острого угла(∠CDA) или косинус тупого угла(∠DAB)

$$
BD = AB * sqrt{2 + 2 * cos(∠CDA)}
$$
$$
BD = AB * sqrt{2 – 2 * cos(∠DAB)}
$$

Длина малой диагонали ромба через сторону и косинус острого угла(∠CDA) или косинус тупого угла(∠DAB)

$$
AC = AB * sqrt{2 – 2 * cos(∠CDA)}
$$
$$
AC = AB * sqrt{2 + 2 * cos(∠DAB)}
$$

Длина диагонали ромба через сторону и другую диагональ

$$
BD = sqrt{4 * AB^2 + AC^2}
$$
$$
AC = sqrt{4 * AB^2 + BD^2}
$$

Длина диагонали ромба через площадь и другую диагональ

$$
BD = {2 * S over AC}
$$
$$
AC = {2 * S over BD}
$$

Длина диагонали ромба через тангенс острого tg(∠CDA) или тупого tg(∠DAB) угла и другую диагональ

$$
BD = AC * tg({∠DAB over 2 })
$$
$$
AC = BD * tg({∠CDA over 2 })
$$

Формулы площади ромба

Площадь ромба через высоту (AE) и сторону

$$
S = AB * AE
$$

Площадь ромба через сторону и синус любого угла

$$
S = AB^2 * sin(∠CDA) = AB^2 * sin(∠DAB)
$$

Площадь ромба через две диагонали

$$
S = {1 over 2} * AC * BD
$$

Площадь ромба через большую диагональ и тангенс острого угла(∠CDA) или малую диагональ и тангенс тупого угла(∠DAB)

$$
S = {1 over 2} * BD^2 * tg({∠CDA over 2})
$$
$$
S = {1 over 2} * AC^2 * tg({∠DAB over 2})
$$

Формулы радиуса круга вписанного в ромб

Радиус вписанного круга в ромб через высоту ромба (AE)

$$
R = {AE over 2}
$$

Радиус вписанного круга в ромб через площадь и сторону ромба

$$
R = {S over 2 * AB}
$$

Радиус вписанного круга в ромб через сторону и синус любого угла

$$
R = {AB * sin(∠CDA) over 2} = {AB * sin(∠DAB) over 2}
$$

Радиус вписанного круга в ромб через диагональ и синус угла

$$
R = {BD * sin(∠CDA / 2) over 2}
$$
$$
R = {AC * sin(∠DAB / 2) over 2}
$$

Радиус вписанного круга в ромб через две диагонали

$$
R = {BD * AC over 2 * sqrt{BD^2 + AC^2}}
$$

Формулы высоты ромба

Высота ромба через сторону и угол

$$
AE = AB * sin(∠CDA) = AB * sin(∠DAB)
$$

Высота ромба через диагональ и угол

$$
AE = BD * sin({∠CDA over 2})
$$
$$
AE = AC * sin({∠DAB over 2})
$$

Высота ромба через диагонали

$$
AE = {BD * AC over sqrt{BD^2 + AC^2}}
$$

Высота ромба через диагонали и сторону

$$
AE = {BD * AC over 2 * AB}
$$

Формулы углов ромба

Косинус углов через диагональ и сторону

$$
cos(∠CDA) = {BD over 2 * AB^2} – 1 = 1 – {AC over 2 * AB^2}
$$
$$
cos(∠DAB) = {AC over 2 * AB^2} – 1 = 1 – {BD over 2 * AB^2}
$$

Синусы углов через диагонали

$$
sin(∠CDA) = sin(∠DAB) = {2 * BD * AC over BD^2 + AC^2}
$$

Синусы углов через площадь и сторону

$$
sin(∠CDA) = sin(∠DAB) = {S over AB^2}
$$

Тангенс половинных углов через диагонали

$$
tg(∠CDA) = {AC over BD}
$$
$$
tg(∠DAB) = {BD over AC}
$$



0 Голосов

Вячеслав Морг
Posted Сентябрь 7, 2013 by Вячеслав Моргун
Категория: Школьная математика 9-11
Всего просмотров: 5049

Треугольник ABC-равнобедренный, угол (ABC=90^0), ACDE-ромб, угол (CAE=45^0). Найдите косинус угла между плоскостями треугольника и ромба, если расстояние от точки B до прямой DE равно 4√5 см, АВ=8 см.

Теги: стереометрия, теорема косинусов

Лучший ответ



0 Голосов

Вячеслав Морг
Posted Сентябрь 7, 2013 by Вячеслав Моргун

В задаче у нас есть две плоскости, назовем их (X) и (Y). Нам необходимо найти косинус угла между ними. В плоскости (X) лежит треугольник (ΔABC), а в плоскости (Y) – ромб (ACDE). Для начала построим отрезок (BN)  – перпендикуляр из точки (B) к прямой (DE). Опустим перпендикуляр из вершины (B) на гипотенузу (AC) в точку (O), а затем из этой точки постоим прямую, перпендикулярную (AC). По условию задачи (ACDE) – ромб, то эта прямая будет перпендикулярна и стороне (ED) и будет пересекать ее в точке (N). Проведем плоскость через две прямые (BO) и (ON). Эта плоскость перпендикулярна прямой (DE), т.е. перпендикуляр из точки (B) к прямой (DE) лежит в этой плоскости. Эти все рассуждения нужны для того, чтобы рассмотреть треугольник (ΔNBO) в котором (angle NOB) – искомый, т.е. нужно найти (cos angle NOB). В этом треугольнике известна (BN = 4sqrt{5}). Нам не известно, является ли это треугольник прямоугольным, поэтому для нахождения косинуса воспользуемся теоремой косинусов. $$с^2 = a^2 + b^2 – 2ab*cos alpha => cos alpha = frac{a^2+b^2-c^2 }{2ab}$$Т.о. чтобы решить задачу нам нужно найти еще две стороны треугольника. (BO) найдем из треугольника (ΔABC). Т.к. это равнобедренный прямоугольный треугольник, то т.О делит гипотенузу (AC) пополам. Треугольник (BOM) – прямоугольный равнобедренный треугольник (angle ACB = 45^0) по условию, то $$BO =OC = frac{1}{2}AC = frac{1}{2}frac{AB}{sin{angle ACB}}=frac{1}{2}frac{AB}{sin{45^0}} =$$$$ = frac{1}{2}frac{AB}{frac{1}{sqrt 2}} = frac{1}{2}8sqrt 2 = 4sqrt 2$$$$BO = 4sqrt 2 => AC = 8sqrt 2$$Найдем (ON = DM). Я опустил перпендикуляр из точки (D), чтобы рассмотреть (ΔMDC) и найти (DM). По условию (AC = DC) как стороны ромба, а из свойства ромба (angle DCM = 180^0 – angle CAE = 180^0 – 45^0 ). Из этого прямоугольного треугольника получаем $$NO=DM=DC*sin{angle DCM} = 8sqrt 2*sin{(180^0 – 45^0)} = 8sqrt 2*sin{45^0} = 8sqrt 2*frac{1}{sqrt 2} = 8$$Подставляем полученные данные в формулу косинусов, где (c = BN = 4sqrt 5;quad  a = BO =4sqrt 2; quad  b = NO = 8 )$$ cos angle NOB = frac{(4sqrt 2)^2+8^2-(4sqrt 5)^2 }{2*4sqrt 2 *8} = frac{1}{4sqrt 2}$$

Добавить комментарий