Kitsas riigieksam 2019, ülesanne 4: Kolmnurga ümbermõõt ja pindala
Kolmnurga KLM külg LK on 700 m ja külg LM on 800 m. Nurk nende külgede vahel on 120°. Arvutage selle kolmnurga ümbermõõt ja pindala.
Allikas: Matemaatika kitsas riigieksam 2019, ülesanne 4
Ülesande joonis
KLM
Valemikaart: koosinusteoreem
c2=a2+b2−2abcosγ
Valemikaart: taandamisvalemid
sin(90∘−α)=cosα,cos(90∘−α)=sinα
sin(90∘+α)=cosα,cos(90∘+α)=−sinα
sin(180∘−α)=sinα,cos(180∘−α)=−cosα
sin(180∘+α)=−sinα,cos(180∘+α)=−cosα
tan(180∘−α)=−tanα,tan(180∘+α)=tanα
sin(α+n⋅360∘)=sinα,cos(α+n⋅360∘)=cosα,n∈Z
Valemikaart: kolmnurga pindala kahe külje ja nurga kaudu
S=21absinγ
γ on ku¨lgede a ja b vaheline nurk
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Kolmanda külje saad koosinusteoreemist. Pindala leiad kahe külje ja nendevahelise nurga kaudu.
1Samm 1Peidetud
1
Samm 1: Kirjuta koosinusteoreem
Ümbermõõdu leidmiseks on vaja kõiki kolme külge. Teame kahte külge ja nende vahelist nurka, seega saame kolmanda külje KM koosinusteoreemist. Külje KM vastas on nurk L.
Kirjutame koosinusteoreemi külje KM jaoks.
KM2=LK2+LM2−2⋅LK⋅LM⋅cosL
Leiame cos120∘ taandamisvalemiga, sest 120∘=180∘−60∘.
cos120∘=cos(180∘−60∘)=−cos60∘=−0,5
700 m800 m120∘KLM
Koosinusteoreemis c2=a2+b2−2abcosγ on γ alati see nurk, mis jääb külgede a ja b vahele ning külje c vastas. Nürinurga koosinus on negatiivne, seega lahutamine muutub liitmiseks.
2Samm 2Peidetud
2
Samm 2: Arvuta külg KM
Asendame LK=700, LM=800 ja cos120∘=−0,5.
KM2=7002+8002−2⋅700⋅800⋅(−0,5)
Arvutame iga liikme.
KM2=490000+640000+560000=1690000
Võtame ruutjuure. Külje pikkus on positiivne.
KM=1690000=1300 m
700 m800 m120∘1300 mKLM
−2⋅700⋅800⋅(−0,5)=+560000, sest kahe negatiivse teguri korrutis on positiivne. 1690000=169⋅10000=13⋅100=1300.
3Samm 3Peidetud
3
Samm 3: Arvuta ümbermõõt
Liidame kolmnurga kõik küljed.
P=700+800+1300=2800 m
700 m800 m120∘1300 mP=2800 mKLM
4Samm 4Peidetud
4
Samm 4: Arvuta pindala
Pindala leiame kahe külje ja nendevahelise nurga kaudu.
Kirjutame kolmnurga pindala valemi.
S=21⋅LK⋅LM⋅sinL
Leiame sin120∘ taandamisvalemiga.
sin120∘=sin(180∘−60∘)=sin60∘=23
Asendame LK=700, LM=800 ja sin120∘=23.
S=21⋅700⋅800⋅23=1400003≈242487 m2
700 m800 m120∘1300 mP=2800 mS≈242487m2KLM
21⋅700⋅800=280000 ja 280000⋅23=1400003. Kuna 3≈1,732, on pindala umbes 242487 m² ehk umbes 24,2 hektarit.
VASTUS
Kolmnurga KLM ümbermõõt on 2800 m ja pindala on 1400003≈242487 m².