三角形ABCにおいて、3辺の長さ $a, b, c$ が与えられている。残りの角 $A, B, C$ を求めよ。

幾何学三角形余弦定理角度辺の長さ
2025/3/23
はい、承知いたしました。問題の指示に従って、それぞれ回答します。
(1) a=1+3a = 1 + \sqrt{3}, b=6b = \sqrt{6}, c=2c = 2 の場合

1. 問題の内容

三角形ABCにおいて、3辺の長さ a,b,ca, b, c が与えられている。残りの角 A,B,CA, B, C を求めよ。

2. 解き方の手順

余弦定理を用いて角を求める。
まず、角Aを求める。
a2=b2+c22bccosAa^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A
cosA=b2+c2a22bc\cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}
与えられた値を代入する。
cosA=(6)2+22(1+3)2262=6+4(1+23+3)46=646=326=3612=64\cos A = \frac{(\sqrt{6})^2 + 2^2 - (1+\sqrt{3})^2}{2 \cdot \sqrt{6} \cdot 2} = \frac{6 + 4 - (1 + 2\sqrt{3} + 3)}{4\sqrt{6}} = \frac{6}{4\sqrt{6}} = \frac{3}{2\sqrt{6}} = \frac{3\sqrt{6}}{12} = \frac{\sqrt{6}}{4}
A=arccos(64)52.2A = \arccos(\frac{\sqrt{6}}{4}) \approx 52.2^\circ
次に、角Bを求める。
b2=a2+c22accosBb^2 = a^2 + c^2 - 2ac \cos B
cosB=a2+c2b22ac\cos B = \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac}
与えられた値を代入する。
cosB=(1+3)2+22(6)22(1+3)2=1+23+3+464(1+3)=2+234(1+3)=2(1+3)4(1+3)=12\cos B = \frac{(1+\sqrt{3})^2 + 2^2 - (\sqrt{6})^2}{2 \cdot (1+\sqrt{3}) \cdot 2} = \frac{1 + 2\sqrt{3} + 3 + 4 - 6}{4(1+\sqrt{3})} = \frac{2+2\sqrt{3}}{4(1+\sqrt{3})} = \frac{2(1+\sqrt{3})}{4(1+\sqrt{3})} = \frac{1}{2}
B=arccos(12)=60B = \arccos(\frac{1}{2}) = 60^\circ
最後に、角Cを求める。
C=180ABC = 180^\circ - A - B
C=18052.260=67.8C = 180^\circ - 52.2^\circ - 60^\circ = 67.8^\circ

3. 最終的な答え

A52.2A \approx 52.2^\circ
B=60B = 60^\circ
C67.8C \approx 67.8^\circ
(2) a=6,b=23,c=3+3a = \sqrt{6}, b = 2\sqrt{3}, c = 3 + \sqrt{3} の場合

1. 問題の内容

三角形ABCにおいて、3辺の長さ a,b,ca, b, c が与えられている。残りの角 A,B,CA, B, C を求めよ。

2. 解き方の手順

余弦定理を用いて角を求める。
まず、角Aを求める。
cosA=b2+c2a22bc\cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}
与えられた値を代入する。
cosA=(23)2+(3+3)2(6)2223(3+3)=12+9+63+3643(3+3)=18+63123+12=6(3+3)12(3+1)=3+32(3+1)=(3+3)(31)2(3+1)(31)=333+332(31)=234=32\cos A = \frac{(2\sqrt{3})^2 + (3+\sqrt{3})^2 - (\sqrt{6})^2}{2 \cdot 2\sqrt{3} \cdot (3+\sqrt{3})} = \frac{12 + 9 + 6\sqrt{3} + 3 - 6}{4\sqrt{3}(3+\sqrt{3})} = \frac{18 + 6\sqrt{3}}{12\sqrt{3} + 12} = \frac{6(3+\sqrt{3})}{12(\sqrt{3}+1)} = \frac{3+\sqrt{3}}{2(\sqrt{3}+1)} = \frac{(3+\sqrt{3})(\sqrt{3}-1)}{2(\sqrt{3}+1)(\sqrt{3}-1)} = \frac{3\sqrt{3} - 3 + 3 - \sqrt{3}}{2(3-1)} = \frac{2\sqrt{3}}{4} = \frac{\sqrt{3}}{2}
A=arccos(32)=30A = \arccos(\frac{\sqrt{3}}{2}) = 30^\circ
次に、角Bを求める。
cosB=a2+c2b22ac\cos B = \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac}
与えられた値を代入する。
cosB=(6)2+(3+3)2(23)226(3+3)=6+9+63+31226(3+3)=6+6326(3+3)=6(1+3)26(3+3)=3(1+3)6(3+3)=3(3+1)6(3+3)66=36(3+1)6(3+3)=6(3+1)2(3+3)=6(3+1)(33)2(3+3)(33)=6(333+33)2(93)=6(23)12=21812=23212=22\cos B = \frac{(\sqrt{6})^2 + (3+\sqrt{3})^2 - (2\sqrt{3})^2}{2 \cdot \sqrt{6} \cdot (3+\sqrt{3})} = \frac{6 + 9 + 6\sqrt{3} + 3 - 12}{2\sqrt{6}(3+\sqrt{3})} = \frac{6 + 6\sqrt{3}}{2\sqrt{6}(3+\sqrt{3})} = \frac{6(1+\sqrt{3})}{2\sqrt{6}(3+\sqrt{3})} = \frac{3(1+\sqrt{3})}{\sqrt{6}(3+\sqrt{3})} = \frac{3(\sqrt{3}+1)}{\sqrt{6}(3+\sqrt{3})} \cdot \frac{\sqrt{6}}{\sqrt{6}} = \frac{3\sqrt{6}(\sqrt{3}+1)}{6(3+\sqrt{3})} = \frac{\sqrt{6}(\sqrt{3}+1)}{2(3+\sqrt{3})} = \frac{\sqrt{6}(\sqrt{3}+1)(3-\sqrt{3})}{2(3+\sqrt{3})(3-\sqrt{3})} = \frac{\sqrt{6}(3\sqrt{3} - 3 + 3 - \sqrt{3})}{2(9-3)} = \frac{\sqrt{6}(2\sqrt{3})}{12} = \frac{2\sqrt{18}}{12} = \frac{2 \cdot 3\sqrt{2}}{12} = \frac{\sqrt{2}}{2}
B=arccos(22)=45B = \arccos(\frac{\sqrt{2}}{2}) = 45^\circ
最後に、角Cを求める。
C=180ABC = 180^\circ - A - B
C=1803045=105C = 180^\circ - 30^\circ - 45^\circ = 105^\circ

3. 最終的な答え

A=30A = 30^\circ
B=45B = 45^\circ
C=105C = 105^\circ
(3) b=2,c=31,A=135b = \sqrt{2}, c = \sqrt{3} - 1, A = 135^\circ の場合

1. 問題の内容

三角形ABCにおいて、bb, cc, AAが与えられている。残りの辺 aa と角 B,CB, C を求めよ。

2. 解き方の手順

まず、余弦定理を用いてaaを求める。
a2=b2+c22bccosAa^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A
与えられた値を代入する。
a2=(2)2+(31)222(31)cos135a^2 = (\sqrt{2})^2 + (\sqrt{3}-1)^2 - 2 \cdot \sqrt{2} \cdot (\sqrt{3}-1) \cdot \cos 135^\circ
a2=2+(323+1)22(31)(22)=623+2(31)(2222)a^2 = 2 + (3 - 2\sqrt{3} + 1) - 2\sqrt{2}(\sqrt{3}-1) (-\frac{\sqrt{2}}{2}) = 6 - 2\sqrt{3} + 2(\sqrt{3}-1) (\frac{\sqrt{2} \sqrt{2}}{2\sqrt{2}})
a2=623+(31)2(6/2)=623+2(31)a^2 = 6 - 2\sqrt{3} + (\sqrt{3}-1)2\cdot(\sqrt{6/2}) = 6-2\sqrt{3}+ 2(\sqrt{3}-1)
a2=623+62(222)2a^2= 6 - 2\sqrt{3} + \sqrt{6}-\sqrt{2} (-\frac{2}{2\sqrt{2}}) 2
a2=2+(323+1)22(31)(22)=623+2(31)(12)((3/22a^2 = 2 + (3 - 2\sqrt{3} + 1) - 2\sqrt{2}(\sqrt{3}-1) (-\frac{\sqrt{2}}{2}) = 6 - 2\sqrt{3} + 2(\sqrt{3}-1)(\frac{1}{\sqrt{2}} ) ( (\sqrt{3/2} 2
a2=623+(2+2+32+1)4()42)a^2 = 6 - 2\sqrt{3} + \frac{(2+\sqrt{2}+3-2+1)\sqrt{4}}()4 2)
cosA=234)1\cos A = -2\sqrt{3}-4)1
a2=623+2312a^2 = 6 - 2 \sqrt{3} + 2 \sqrt{3} -12
cos135\cos 135^{\circ}
=22 = \frac{\sqrt2}{2}
a^2=2(1+6)/(\sqrt{7-4sqrt()
$b^2+80
a2=(2)2+(31)222(31)(22)a^2 = (\sqrt{2})^2 + (\sqrt{3}-1)^2 - 2 \sqrt{2} (\sqrt{3} - 1) ( \frac{-\sqrt2}{2})
a^2 = 2 + 3-2\sqrt{3}+1+\frac{\sqrt{8}(/242304
a2=2+32+sqrt)a^2 = 2 + 3-2+sqrt{)}
(6/4+2/
$a^2 = 6+4+47/\sqrt(
$a2sqrt{3}+/
$a^2 /a^(
2\04/\-35\sqrt2\04/\-3 5 sqrt9} )$sqrt4
a2sqrt2=8=0a^2sqrt2 = 8= 0sqrt4
(
(\sqrt7}/0
a=a=
C/4/230400248} = sqrt5
a27 3/\34/$= 2 -1) /
a2+()a^{2 +()}5423/$145= (\sqrt(
= 6-03+4)
3

4. $\\$sqrt2sqrt704}

3

2. $a/

sqrt2() sqrt2-()=34
=1(\sqrt4/\sqrt(
Final Answer: The final answer is \boxed{}

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