Lecție pentru bacalaureat · Matematică

Produsul scalar și aplicații geometrice

Clasa a IX-a

Ideile de bază pe scurt și, unde există, exercițiile din subiectele de BAC care le verifică. Lecția completă, animată, cu grile și exerciții corectate, e în aplicația Tomomi.

Pe scurt

Formulă

Două fețe ale produsului scalar

Produsul scalar se calculează geometric sau direct pe coordonate:

u⃗⋅v⃗=∣u⃗∣⋅∣v⃗∣⋅cos⁡θ=x1x2+y1y2\vec{u} \cdot \vec{v} = |\vec{u}| \cdot |\vec{v}| \cdot \cos\theta = x_1 x_2 + y_1 y_2
Idee

Rezultatul este un număr

Produsul scalar a doi vectori este un număr real, nu un vector. Caz special: u⃗⋅u⃗=∣u⃗∣2\vec{u} \cdot \vec{u} = |\vec{u}|^{2}, pătratul lungimii.

Formulă

Unghiul dintre doi vectori

cos⁡θ=u⃗⋅v⃗∣u⃗∣⋅∣v⃗∣\cos\theta = \frac{\vec{u} \cdot \vec{v}}{|\vec{u}| \cdot |\vec{v}|}

Semnul lui u⃗⋅v⃗\vec{u} \cdot \vec{v} arată tipul unghiului: pozitiv pentru ascuțit, negativ pentru obtuz.

Sfat

Testul de perpendicularitate

Perpendicularitate fără unghi: u⃗⊥v⃗⇔x1x2+y1y2=0\vec{u} \perp \vec{v} \Leftrightarrow x_1 x_2 + y_1 y_2 = 0. O înmulțire pe fiecare axă, o adunare, gata.

Formulă

Teorema cosinusului

a2=b2+c2−2bccos⁡Aa^{2} = b^{2} + c^{2} - 2bc\cos A

Pentru A=90∘A = 90^{\circ} devine teorema lui Pitagora: corecția 2bccos⁡A2bc\cos A dispare.

Sfat

Unghiul din trei laturi

Izolează cosinusul: cos⁡A=b2+c2−a22bc\cos A = \frac{b^{2} + c^{2} - a^{2}}{2bc}. Dacă rezultatul este negativ, unghiul AA este obtuz.

Formulă

Rapoartele din triunghiul dreptunghic

  • sin⁡=cateta opusa˘ipotenuza˘\sin = \dfrac{\text{cateta opusă}}{\text{ipotenuză}}
  • cos⁡=cateta ala˘turata˘ipotenuza˘\cos = \dfrac{\text{cateta alăturată}}{\text{ipotenuză}}
  • tg=cateta opusa˘cateta ala˘turata˘\mathrm{tg} = \dfrac{\text{cateta opusă}}{\text{cateta alăturată}}
Sfat

Unghiul de 30 de grade

Cateta opusă unghiului de 30 de grade este exact jumătate din ipotenuză, pentru că sin⁡30∘=12\sin 30^{\circ} = \frac{1}{2}.

Din subiectele de BAC

Exerciții reale din subiectele anilor trecuți. Încearcă-le singur înainte să deschizi rezolvarea.

Se consideră triunghiul ABCABC, dreptunghic în AA, cu tg⁡B=13\operatorname{tg} B = \dfrac{1}{3} și aria egală cu 2424. Arătați că AC=4AC = 4.

Vezi rezolvarea

În triunghiul dreptunghic în AA, tg⁡B=ACAB=13\operatorname{tg} B = \dfrac{AC}{AB} = \dfrac{1}{3}, deci AB=3ACAB = 3AC. Aria este AB⋅AC2=3AC22=24\dfrac{AB \cdot AC}{2} = \dfrac{3AC^{2}}{2} = 24, de unde AC2=16AC^{2} = 16 și, cum AC>0AC > 0, AC=4AC = 4.

Se consideră triunghiul ABCABC, dreptunghic în AA, cu AB=2AB = 2 și tg⁡B=3\operatorname{tg} B = 3. Arătați că BC=210BC = 2\sqrt{10}.

Vezi rezolvarea

În triunghiul dreptunghic în AA, tg⁡B=ACAB=3\operatorname{tg} B = \dfrac{AC}{AB} = 3, deci AC=3⋅2=6AC = 3 \cdot 2 = 6. Din teorema lui Pitagora, BC2=AB2+AC2=4+36=40BC^{2} = AB^{2} + AC^{2} = 4 + 36 = 40, deci BC=40=210BC = \sqrt{40} = 2\sqrt{10}.

Se consideră triunghiul ABCABC, dreptunghic în AA, cu AB=4AB = 4 și cos⁡B=23\cos B = \dfrac{2}{3}. Arătați că BC=6BC = 6.

Vezi rezolvarea

În triunghiul dreptunghic în AA, cos⁡B=ABBC\cos B = \dfrac{AB}{BC}, deci 23=4BC\dfrac{2}{3} = \dfrac{4}{BC}, de unde BC=3⋅42=6BC = \dfrac{3 \cdot 4}{2} = 6.

Toate lecțiile de Matematică

Descarcă

Începe azi. Bacul nu așteaptă.

Descarcă Tomomi pe telefonul copilului tău și pornește perioada de probă gratuită.