Över 2.500 år sedan, upptäckte den grekiska matematikern Pythagoras en sats som fortfarande används idag. Pythagoras sats lyder: För en rätvinklig triangel är summan av kvadraterna på sidorna lika med kvadraten på. Skriftligt algebraiskt: a 2 + b 2 = c 2.
Det finns många applikationer för Pythagoras sats. Exempelvis kan den användas för att hitta avståndet mellan två städer med en referenspunkt eller storleken av en vektor med tanke på dess horisontella och vertikala komponenter.
Steg
På rätvinkliga trianglar
- 1Skriv ut Pythagoras sats: a ² + b ² = c ², och rita en bild av triangeln du löser.
- 2Märk din ritning. Märk de kortare sidorna 'a' och 'b' (spelar ingen roll vilken sida som är A eller B), och etiketten hypotenusan (den längsta sidan, mitt emot den räta vinkeln) "c".
- 3Bestäm vilken sida av triangeln du löser för: a, b eller c. Vanligtvis kommer du att få två av sidornas längder och använda formeln för att lösa för den tredje.
- 4Skriv om ekvationen med de kända värdena.
- Om du får de två sidornas längder (säg 3 och 4), skriv:
3 ² + 4 ² = c ² - Om du får en sida och hypotenusan (3 & 5), skriv:
3 ² + b ² = 5 ²
- Om du får de två sidornas längder (säg 3 och 4), skriv:
- 5Beräkna rutorna.
- Det första exemplet ovan bör skrivas om: 9 + 16 = c ².
- Den andra: 9 + b ² = 25.
- 6Kombinera liknande termer.
- I detta fall alla villkor på den vänstra sidan av ekvationen är konstanta, så att vi kan lägga till dem för att få: 25 = c ².
- I det andra exemplet måste du subtrahera 3 ² från båda sidor av ekvationen att isolera variabeln.
- 7Ta kvadratroten.
- Efter att ha tagit roten ur båda sidor av ekvationen, du är kvar med:
c = 5.
- Efter att ha tagit roten ur båda sidor av ekvationen, du är kvar med:
Exempel: Med tanke på att hypotenusan är 10, och ett ben är 8, hitta längden av det andra benet.
- A ^ + b ² = c ²
- (8) ² + b ² = (10) ²
- 64 + b ² = 100
- b ² = 100-64
- b ² = 36
- b = kvadratroten ur 36
- b = 6
Exempel: En stege står lutad mot en byggnad. Basen i stegen är 5 meter från botten av väggen. Stegen når 20 meter upp väggen av byggnaden. Hur lång är stegen?
"5 meter från botten av muren": en = 5
"Når 20 meter upp på väggen" betyder b = 20
stegen längd är hypotenusa, så c är okänd
- A ^ + b ² = c ²
- (5) ² + (20) ² = c ²
- 25 + 400 = c ²
- 425 = c ²
- c = kvadratroten av 425
- c = 20,6 (avrundat till närmaste tiondel)
- Så den ungefärliga längden på stegen är 20.6 meter.
Som en del av avståndet formel
Avståndet formeln används i geometri för att hitta det rätlinjiga avståndet mellan två punkter.
- 1Bestäm vad pekar använda. Normalt poäng ges som ordnade parvis.
- 2Plotta punkter på en graf. (X, y), där x är den horisontella axeln, och y är den vertikala.
- 3Hitta längden på sidorna av triangeln. Du kan göra detta genom att räkna skillnaden i diagrammet, eller med hjälp av (x 1 - x 2) för x, och (y 1 - y 2) för y.
- 4Använd Pythagoras sats. Avståndet mellan punkterna är hypotenusan av triangeln.
Exempel:
3 - 6 = -3 (x)
(-3) ² + (4) ² = c ²
c = sqrt (25)
På icke-rätvinkliga trianglar med hjälp av trigonometri
Detta avsnitt använder exemplet med de två städerna från ovan, i det här fallet måste du lösa för avståndet från staden A till City C.
För detta exempel antar sidor 'a' och 'b' är kända (se bilden nedan).
- 1Rita en bild av din triangel.
- 2Rita höjden. En höjd är en linje som är vinkelrät mot hypotenusan som passerar genom den motsatta vertex. I detta fall är höjden är 'c.'
- 3Mät vinkeln mellan linjen som förbinder staden A till B och höjden linjen.
- Typiskt vinkeln kommer att ges på denna typ av problem. Om inte, mäta vinkeln med en gradskiva.
- 4Använd trigonometriska funktionen för att hitta längden på höjden:
Om längden "a" är känd, och sedan: Cos (A) = c / a och c = Acos (A) - 5Använd Pythagoras sats för att hitta längden på linjen från staden A till höjden:
x1 = sqrt (a 2 - c 2) - 6Använd Pythagoras sats för att hitta avståndet mellan höjd linjen och stad C: x2 = sqrt (b 2 - c 2)
- 7Ta summan av x1 och x2.
- 8Exempel: Du bor i staden A och har en vän som bor i staden C, och du vill veta hur långt din vän bor från dig. Du vet dess om en 50 mil bilresa till City B, sedan ytterligare 100 miles därifrån till City C. Hur lång är en rak linje från City A till stad C? (Avrunda alla beräkningar till närmaste tiondel)
- Rita höjden linjen och mäta vinkeln.
- Använd cosinusfunktionen att hitta längden på höjden:
längd = 50 x cos (30) = 50 x 0,866 vilka rundor till 43,3 miles - Använd Pythagoras sats för att hitta längden på X1:
x1 = sqrt (50 2-43,3 2) = sqrt (625,11) = 25.0 miles - Använd Pythagoras sats för att hitta längden på avståndet x2:
x2 = sqrt (100 2-43,3 2) = sqrt (8125,1) = 90,1 miles - Lägg de två avstånden tillsammans för att hitta den totala sträckan:
- Rita höjden linjen och mäta vinkeln.
I vektoraddition
Pythagoras sats används vid lösandet för resulterande vektorer. Detta görs genom att bryta vektorerna in i "x" och "y" komponenterna (och "z" i 3d), och tillsats av lika komponenter. De resulterande komponenterna (sidorna av rätvinklig triangel) kan användas för att lösa ut den resulterande (hypotenusan).
- 1Bryt dina vektorer i x-och y-komponenter. Vektorer har riktning och storlek, riktningen är vinkeln skapade moturs från den positiva x-axeln, och storleken är längden av vektorn. Att bryta vektorn i komponenter, kommer du att använda trigonometri. Till exempel kan en vektor med magnituden "M" och vinkel 30 ":
- x = M * cos (30)
- y = M * sin (30)
- 2Lägg lika komponenter. Nu när dina vektorer är uppdelade i x-och y-komponenterna, ta summan av x-komponenterna och summan av y-komponenterna. Dessa är de sidor av triangeln.
- 3Använd Pythagoras sats. I detta fall (summan av x) ² + (summan av y) ² = c ², där "C" är den resulterande storleken.
Exempel:
[10cos (30) + 15cos (45)] = 19.27 (avrundat till närmaste hundradel) (x)
(19.27) ² + (15.61) ² = c ²
c = sqrt (615,005)
Tips
- sqrt (x) betyder "kvadratroten av x".
- En annan check - den längsta sidan är mittemot den största vinkeln och den kortaste sidan ska vara mittemot den minsta vinkeln.
- Om triangeln inte är en rätvinklig triangel, kommer du behöver mer information än bara två side längder
- Diagram är nyckeln till korrekt tilldela värden till a, b och c. Om du arbetar på en berättelse problem, se till att översätta det till ett schema först.
- Hypotenusan är alltid:
- mittemot den räta vinkeln (vidrör inte rätt vinkel)
- den längsta sidan av den högra triangeln
- substituerad för c i Pythagoras sats
- Kom ihåg att alltid dubbelkolla ditt arbete. Om ett svar verkar felaktig, gå tillbaka och försök igen.
- Om du bara har en sida mått, då Pythagoras sats inte kommer att fungera. Prova att använda trigonometri (sin, cos, tan) eller de 30-60-90 / 45-45-90 förhållanden istället.