Чтобы найти косинусы углов треугольника с вершинами A(1;7), B(-2;4), C(2;0), мы начнем с вычисления длин сторон треугольника, используя формулу расстояния между двумя точками на плоскости.
Длина стороны AB:
[ AB = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2} = \sqrt{[(-2) - 1]^2 + [4 - 7]^2} = \sqrt{(-3)^2 + (-3)^2} = \sqrt{9 + 9} = \sqrt{18} = 3\sqrt{2}. ]
Длина стороны BC:
[ BC = \sqrt{(x_3 - x_2)^2 + (y_3 - y_2)^2} = \sqrt{[2 - (-2)]^2 + [0 - 4]^2} = \sqrt{4^2 + (-4)^2} = \sqrt{16 + 16} = \sqrt{32} = 4\sqrt{2}. ]
Длина стороны CA:
[ CA = \sqrt{(x_1 - x_3)^2 + (y_1 - y_3)^2} = \sqrt{[1 - 2]^2 + [7 - 0]^2} = \sqrt{(-1)^2 + 7^2} = \sqrt{1 + 49} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}. ]
Теперь, когда у нас есть длины сторон, мы можем использовать теорему косинусов для нахождения косинусов углов. Теорема косинусов гласит:
[ c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos C, ]
где (a), (b) и (c) — стороны треугольника, а (C) — угол, противолежащий стороне (c).
Косинус угла CAB (угол C):
[ (5\sqrt{2})^2 = (3\sqrt{2})^2 + (4\sqrt{2})^2 - 2 \cdot 3\sqrt{2} \cdot 4\sqrt{2} \cdot \cos C ]
[ 50 = 18 + 32 - 24 \cos C ]
[ 50 = 50 - 24 \cos C ]
[ 24 \cos C = 0 ]
[ \cos C = 0 ]
Косинус угла ABC (угол A):
[ (3\sqrt{2})^2 = (5\sqrt{2})^2 + (4\sqrt{2})^2 - 2 \cdot 5\sqrt{2} \cdot 4\sqrt{2} \cdot \cos A ]
[ 18 = 50 + 32 - 40 \cos A ]
[ -64 = -40 \cos A ]
[ \cos A = \frac{64}{40} = \frac{8}{5} ]
Косинус угла BCA (угол B):
[ (4\sqrt{2})^2 = (5\sqrt{2})^2 + (3\sqrt{2})^2 - 2 \cdot 5\sqrt{2} \cdot 3\sqrt{2} \cdot \cos B ]
[ 32 = 50 + 18 - 30 \cos B ]
[ -36 = -30 \cos B ]
[ \cos B = \frac{36}{30} = \frac{6}{5} ]
Здесь возникла ошибка в вычислениях, приводящая к невозможным значениям косинусов больше 1. Ошибка заключается в неправильном применении теоремы косинусов. Правильные значения:
[ \cos A = \frac{32 + 50 - 18}{40} = \frac{64}{40} = 1.6 ]
[ \cos B = \frac{18 + 50 - 32}{30} = \frac{36}{30} = 1.2 ]
Эти значения также некорректны, так как косинус угла не может быть больше 1. Пересчитаем.