The English encyclopedia Allmultimedia.org will be launched in two phases.
The final launch of the Allmultimedia.org will take place on February 27, 2026
(shortly after the 2026 Winter Olympics).

Kosinová věta

Z Multimediaexpo.cz

Broom icon.png Tento článek potřebuje úpravy. Můžete Multimediaexpo.cz pomoci tím, že ho vylepšíte.
Jak by měly články vypadat, popisují stránky Vzhled a styl a Encyklopedický styl.
Broom icon.png
Trojúhelník ABC

V trigonometrii je kosinová věta tvrzení o rovinných trojúhelnících, které umožňuje spočítat úhel v trojúhelníku na základě znalosti všech jeho tří stran.

Pro každý trojúhelník ABC s vnitřními úhly α, β, γ a stranami a, b, c platí:

\(a^2 = b^2 + c^2 - 2 b c \cdot \cos \alpha\)
\(b^2 = c^2 + a^2 - 2 c a \cdot \cos \beta\)
\(c^2 = a^2 + b^2 - 2 a b \cdot \cos \gamma\)

Speciálním případem kosinové věty je Pythagorova věta: pokud je úhel γ pravý, pak \(\cos \gamma = 0\) a tudíž \(c^2 = a^2 + b^2\).

Větu lze mimo jiné použít v případě, že máme dány dvě strany trojúhelníku, úhel, který svírají, a chceme zjistit délku zbývající strany.

Důkaz

Důkaz vzorce pro zjištění strany a trojúhelníku ABC je vhodné rozdělit podle velikosti daného úhlu α (ostrý, pravý a tupý).

  • Je-li α ostrý a bod P patou výšky vc, pak bod P náleží straně c (pokud ne, prohodíme označení bodů B a C). Vzdálenost paty P od bodu A označíme u. Pak podle Pythagorovy věty je
\(a^2 = v_c^2 + (c-u)^2\).
Protože dále platí, že \(u = b \cos \alpha\) a \(v_c = b \sin \alpha\), lze psát
\(a^2 = (b \cdot \sin \alpha)^2 + (c - b \cdot \cos \alpha)^2\)
\(a^2 = b^2 \cdot \sin^2 \alpha + c^2 - 2bc \cdot \cos \alpha + b^2 \cdot \cos^2 \alpha\)
\(a^2 = b^2 (\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha) + c^2 - 2bc \cdot \cos \alpha\)
\(a^2 = b^2 + c^2 - 2 b c \cdot \cos \alpha\)
  • Je-li α pravý, pak podle pythagorovy věty je
\( \ a^2 = b^2 + c^2\).
Protože je α = π/2, je \(\cos \alpha = 0\), a pak
\(a^2 = b^2 + c^2 = b^2 + c^2 - 2 b c \cdot \cos \alpha\)
  • Je-li α tupý a bod P patou výšky vc, pak bod P leží mimo c. Vzdálenost paty P od bodu A označíme u. Pak podle Pythagorovy věty je
\(a^2 = v_c^2 + (c+u)^2\)
Protože dále platí, že \(u = b \cos (\pi - \alpha)\) a \(v_c = b \sin (\pi - \alpha)\) a dále \(\cos (\pi - \alpha) = -\cos \alpha\) a \(\sin (\pi - \alpha) = \sin \alpha\) lze psát
\(a^2 = (b \cdot \sin \alpha)^2 + (- b \cdot \cos \alpha + c)^2\)
Což je totéž, jako v případě, že je úhel α ostrý a tedy
\(a^2 = b^2 + c^2 - 2 b c \cdot \cos \alpha\)

Související články