Задача 27828. Параллелограммы

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 1Теорема косинусов5.1.2 Параллелограмм, прямоугольник, ромб, квадрат

Найдите большую диагональ ромба, сторона которого равна  корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента , а острый угол равен 60°.

В подтеме 35 задач
Разбор
Главная идея: В ромбе диагонали пересекают углы; диагональ при тупом угле длиннее. Используем теорему косинусов, вычисляя диагональ через две стороны и угол между ними.

В ромбе все стороны равны, поэтому AB=BC=3AB = BC = \sqrt{3}. Если острый угол равен 60°, то тупой угол равен 180°60°=120°180° - 60° = 120°.

Две диагонали ромба соединяют противоположные вершины. Диагональ ACAC соединяет вершины при тупом угле 120°, а диагональ BDBD — при остром угле 60°. Большая диагональ соответствует тупому углу.

Применим теорему косинусов для треугольника ABCABC с углом ABC=120°\angle ABC = 120°:

AC2=AB2+BC22ABBCcos(120°)AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2 \cdot AB \cdot BC \cdot \cos(120°)

Поскольку AB=BC=3AB = BC = \sqrt{3}:

AC2=3+3233cos(120°)AC^2 = 3 + 3 - 2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{3} \cdot \cos(120°)

AC2=623(0,5)=6+3=9AC^2 = 6 - 2 \cdot 3 \cdot (-0,5) = 6 + 3 = 9

AC=3AC = 3

Для диагонали BDBD при угле 60° получилось бы меньшее значение. Поэтому большая диагональ равна 3.

Типичные ошибки

  • Забыли, что тупой угол ромба — 180°60°=120°180° - 60° = 120°, и применили косинус острого угла вместо тупого
  • Неправильно вычислили cos(120°)=0,5\cos(120°) = -0,5, что привело к ошибке в знаке
  • Нашли меньшую диагональ (при остром угле) вместо большей

Ещё задачи этой подтемы