Aplicații ale trigonometriei în geometrie

Produsul scalar a doi vectori

Fie a→, b→ doi vectori și α unghiul dintre aceștia.

Definiție. Produsul scalar al celor doi vectori este numărul real:

a→·b→=a→·b→·cosα.

Produsul scalar se mai poate exprima și astfel:

a→·b→=prba→·b→.

Observații:

1. Dacă α=90° (vectorii sunt ortogonali)⇒a→·b→=0                              a→⊥b→⇔a→·b→=02.  Dacă α=0°(vectorii sunt coliniari)⇒a→·b→=a→·b→.

 

Proprietățile produsului scalar

1. a→·b→=b→·a→ (comutativitate)2. a→·a→=a→2⇒a→=a→·a→3. a→·(b→+c→)=a→·b→+a→·c→.

 

Cosinusul unghiului dintre doi vectori

cosα=a→·b→a→·b→.

Produsul scalar exprimat cu ajutorul coordonatelor

Fie (O,i→,j→) un reper cartezian și vectorii:a→(a1,a2)b→(b1,b2)a→=a1i→+a2j→b→=b1i→+b2j→.

Expresia analitică a produsului scalar al celor doi vectori este:

a→·b→=a1b1+a2b2.

Modulul (norma) unui vector

a→=a12+a22.

Cosinusul unghiului a doi vectori 

\(cos\alpha =\frac{a_{1}b_{1}+a_{2}b_{2}}{\sqrt{{a_{1}}^{2}+{a_{2}}^{2}}\cdot \sqrt{{b_{1}}^{2}+{b_{2}}^{2}}}\)

 

Rezolvarea triunghiurilor

A rezolva un triunghi înseamnă a determina toate laturile și unghiurile, cunoscând trei dintre acestea.

Reamintim că în orice triunghi suma măsurilor unghiurilor este egală cu 180 grade:

A+B+C=π

Cazul 1. Se cunosc laturile și se cer unghiurile.

Se folosește teorema cosinusului pentru a determina unghiurile.

Cazul 2. Se cunosc două unghiuri B și C o latură.

Pentru a afla unghiul A avem: A= π-(B+C), iar din teorema sinusurilor aflăm celelalte două laturi.

Cazul 3. Se cunosc două laturi și un unghi.

Folosind teorema cosinusului putem determina a treia latură, iar din teorema sinusurilor aflăm celelalte unghiuri.