¿Cuál es la regla del coseno?

En la geometría euclidiana plana, la regla del coseno es un medio de relacionar las tres longitudes de los lados de cualquier triángulo con uno de los ángulos.

Dado un triángulo ABC, con los lados opuestos a los ángulos que tienen la misma letra, pero en minúsculas, es decir, a, b, c, la ecuación general tiene dos formas (algebraicamente equivalentes):

[math] cos C = (a ^ 2 + b ^ 2 – c ^ 2) / 2 ab [/ math]

[math] c ^ 2 = a ^ 2 + b ^ 2 – 2 ab cos C [/ math]

Estos pueden usarse alrededor del triángulo, en la forma general que C es el ángulo entre los lados a y b, y c es el ángulo opuesto C. Entonces, al rotar las variables a través de las ecuaciones se producirán tres variantes de cada una, cubriendo así todo posibilidades para un triángulo euclidiano general, cerrado, plano.

Usando la fórmula de distancia

Considere un triángulo con lados de longitud a, b, c, donde θ es la medida del ángulo opuesto al lado de la longitud c. Este triángulo se puede colocar en el sistema de coordenadas cartesianas trazando los siguientes puntos, como se muestra en la Fig. 4:

A = (b cos ⁡ θ, b sen ⁡ θ), B = (a, 0) y C = (0, 0). {\ displaystyle A = (b \ cos \ theta, \ b \ sin \ theta), \ B = (a, \ 0), \ {\ text {y}} \ C = (0, \ 0) \ ,. }

Por la fórmula de distancia, tenemos

c = (a – b cos ⁡ θ) 2 + (0 – b sin ⁡ θ) 2. {\ displaystyle c = {\ sqrt {(ab \ cos \ theta) ^ {2} + (0-b \ sin \ theta) ^ {2}}} \ ,.}

Ahora, solo trabajamos con esa ecuación:

c 2 = (a – b cos ⁡ θ) 2 + (- b sin ⁡ θ) 2 c 2 = a 2 – 2 ab cos ⁡ θ + b 2 cos 2 ⁡ b + b 2 sen 2 ⁡ 2 c 2 = a 2 + b 2 (sen 2 ⁡ θ + cos 2 ⁡ cos) – 2 ab cos ⁡ θ c 2 = a 2 + b 2 – 2 ab cos ⁡ θ. {\ displaystyle {\ begin {aligned} c ^ {2} & {} = (ab \ cos \ theta) ^ {2} + (- b \ sin \ theta) ^ {2} \\ c ^ {2} & {} = a ^ {2} -2ab \ cos \ theta + b ^ {2} \ cos ^ {2} \ theta + b ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta \\ c ^ {2} & {} = a ^ {2} + b ^ {2} (\ sin ^ {2} \ theta + \ cos ^ {2} \ theta) -2ab \ cos \ theta \\ c ^ {2} & {} = a ^ {2} + b ^ {2} -2ab \ cos \ theta \,. \ end {aligned}}}

Una ventaja de esta prueba es que no requiere la consideración de diferentes casos para cuando el triángulo es agudo vs. derecho vs. obtuso.

Cos θ = adyacente / hipotenusa