等腰三角形已知底边长度为3.5米,求高
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设等腰三角形的底边长度为3.5米,等腰边的长度为h,三角形的顶角为θ。
根据三角形的性质,顶角的对边就是等腰边的中垂线,因此我们可以利用三角函数求解高h。
在直角三角形中,正切函数(tan)表示斜边与直角边的比值,而等腰三角形中,底角和顶角相等,因此我们有:
tan(θ) = h / (3.5/2)
化简可得:
h = (3.5/2) * tan(θ)
因为我们已知底边长度,因此只需求出顶角θ即可。由于我们不知道其它角度的大小,因此需要利用等腰三角形的性质来求解。
等腰三角形中,底角相等,因此我们有:
2 * 底角 + 顶角 = 180°
代入已知条件,可得:
2 * 底角 + θ = 180°
底角可以通过角度的余弦函数(cos)求解,因为我们已知底边的长度为3.5米,等腰边的长度为h,因此:
cos(底角) = (3.5/2) / h
化简可得:
底角 = arccos((3.5/2) / h)
将底角代入上面的公式,即可求出等腰三角形的高h。
综上所述,等腰三角形的高为:
h = (3.5/2) * tan(arccos((3.5/2) / h))
上述公式中,h同时出现在左右两侧,不利于我们的计算,因此需要对其进行变形。
我们可以将右侧的 h 移动到左侧,得到:
h^2 = (3.5/2)^2 / (1 - (3.5/2h)^2)
这个公式可以用来计算等腰三角形的高。将底边长度3.5米代入公式中,可得:
h^2 = (3.5/2)^2 / (1 - (3.5/2h)^2)
h^2 = (3.5/2)^2 / (1 - (3.5/2h)^2)
h^2 = 6.125 / (1 - 0.625h^2)
将等式两侧都乘以 (1 - 0.625h^2),得到一个二次方程:
(1 - 0.625h^2)h^2 = 6.125
化简可得:
-0.625h^4 + h^2 - 6.125 = 0
这是一个关于 h^2 的二次方程,我们可以使用求根公式求解,得到:
h^2 = [1 ± sqrt(1 - 4*(-0.625)(-6.125))] / (2(-0.625))
h^2 = [1 ± sqrt(1 + 15.25)] / (-1.25)
h^2 = [1 ± 4.06] / (-1.25)
由于高是正数,因此取正根,得到:
h^2 = 1.252
因此,等腰三角形的高为:
h = sqrt(1.252) ≈ 1.12米
因此,等腰三角形的高约为1.12米。
根据三角形的性质,顶角的对边就是等腰边的中垂线,因此我们可以利用三角函数求解高h。
在直角三角形中,正切函数(tan)表示斜边与直角边的比值,而等腰三角形中,底角和顶角相等,因此我们有:
tan(θ) = h / (3.5/2)
化简可得:
h = (3.5/2) * tan(θ)
因为我们已知底边长度,因此只需求出顶角θ即可。由于我们不知道其它角度的大小,因此需要利用等腰三角形的性质来求解。
等腰三角形中,底角相等,因此我们有:
2 * 底角 + 顶角 = 180°
代入已知条件,可得:
2 * 底角 + θ = 180°
底角可以通过角度的余弦函数(cos)求解,因为我们已知底边的长度为3.5米,等腰边的长度为h,因此:
cos(底角) = (3.5/2) / h
化简可得:
底角 = arccos((3.5/2) / h)
将底角代入上面的公式,即可求出等腰三角形的高h。
综上所述,等腰三角形的高为:
h = (3.5/2) * tan(arccos((3.5/2) / h))
上述公式中,h同时出现在左右两侧,不利于我们的计算,因此需要对其进行变形。
我们可以将右侧的 h 移动到左侧,得到:
h^2 = (3.5/2)^2 / (1 - (3.5/2h)^2)
这个公式可以用来计算等腰三角形的高。将底边长度3.5米代入公式中,可得:
h^2 = (3.5/2)^2 / (1 - (3.5/2h)^2)
h^2 = (3.5/2)^2 / (1 - (3.5/2h)^2)
h^2 = 6.125 / (1 - 0.625h^2)
将等式两侧都乘以 (1 - 0.625h^2),得到一个二次方程:
(1 - 0.625h^2)h^2 = 6.125
化简可得:
-0.625h^4 + h^2 - 6.125 = 0
这是一个关于 h^2 的二次方程,我们可以使用求根公式求解,得到:
h^2 = [1 ± sqrt(1 - 4*(-0.625)(-6.125))] / (2(-0.625))
h^2 = [1 ± sqrt(1 + 15.25)] / (-1.25)
h^2 = [1 ± 4.06] / (-1.25)
由于高是正数,因此取正根,得到:
h^2 = 1.252
因此,等腰三角形的高为:
h = sqrt(1.252) ≈ 1.12米
因此,等腰三角形的高约为1.12米。
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