Задача 27267. Решение прямоугольного треугольника

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 11.2.1 Синус, косинус, тангенс, котангенс произвольного угла5.1.1 Треугольник

В треугольнике ABC угол C равен 90°, AB = 13,  тангенс A = дробь: числитель: 1, знаменатель: 5 конец дроби . Найдите высоту CH.

В подтеме 50 задач
Разбор
Главная идея: Высота из прямого угла к гипотенузе выражается через произведение синуса и косинуса острого угла; используя связь тангенса с синусом и косинусом, задача решается только через известный тангенс.

Обозначим угол A как α. Дано: AB=13AB = 13, tanα=15\tan α = \frac{1}{5}, угол C равен 90°.

Шаг 1: Найдём катеты треугольника.

В прямоугольном треугольнике ABC с прямым углом C:

  • AC=ABcosαAC = AB \cos α (прилежащий катет)
  • BC=ABsinαBC = AB \sin α (противолежащий катет)

Из тангенса найдём синус и косинус. Используя тождество tanα=sinαcosα\tan α = \frac{\sin α}{\cos α} и sin2α+cos2α=1\sin^2 α + \cos^2 α = 1:

cos2α=11+tan2α=11+125=2526\cos^2 α = \frac{1}{1 + \tan^2 α} = \frac{1}{1 + \frac{1}{25}} = \frac{25}{26}

Поэтому cosα=526\cos α = \frac{5}{\sqrt{26}} и sinα=tanαcosα=15526=126\sin α = \tan α \cdot \cos α = \frac{1}{5} \cdot \frac{5}{\sqrt{26}} = \frac{1}{\sqrt{26}}.

Шаг 2: Применим формулу для высоты к гипотенузе.

Высота CH, опущенная из прямого угла на гипотенузу, вычисляется по формуле: CH=ACsinαCH = AC \cdot \sin α

Подставляем AC=ABcosαAC = AB \cos α: CH=ABcosαsinα=ABsinαcosαCH = AB \cos α \cdot \sin α = AB \cdot \sin α \cos α

Преобразуем через тангенс: CH=ABtanαcos2α=13152526=1325526=325130=52=2,5CH = AB \cdot \tan α \cdot \cos^2 α = 13 \cdot \frac{1}{5} \cdot \frac{25}{26} = \frac{13 \cdot 25}{5 \cdot 26} = \frac{325}{130} = \frac{5}{2} = 2,5

Типичные ошибки

  • Перепутать, какой катет умножить на какой синус — высота равна произведению обоих катетов делённому на гипотенузу, а не одного катета на синус.
  • Забыть возвести тангенс в квадрат при применении формулы cos2α=11+tan2α\cos^2 α = \frac{1}{1 + \tan^2 α}.
  • Неправильно вычислить 1+tan2α=1+125=26251 + \tan^2 α = 1 + \frac{1}{25} = \frac{26}{25}, а не 15\frac{1}{5}.

Ещё задачи этой подтемы