Soru

Zorluk: OrtaKosinüs Teoremi

Bir dağcı grubu A noktasındaki kamp alanından doğrusal bir rota boyunca kuzey yönünde 5 km5\text{ km} yürüyerek B noktasına ulaşmıştır. Bu noktada yönünü değiştirerek kuzey doğrultusuyla saat yönünde 120∘120^\circ lik açı yapan yeni bir doğrusal rota üzerinde 8 km8\text{ km} daha yürümüş ve C noktasına varmıştır.

Buna göre, dağcı grubunun ulaştığı C noktası ile başlangıçtaki kamp alanı (A noktası) arasındaki en kısa mesafe kaç kilometredir?

Cevap: 7 km

Cevap

Dağcı grubunun ulaştığı C noktası ile başlangıçtaki kamp alanı arasındaki en kısa mesafe 7 km7\text{ km}'dir.
Kuzey doğrultusundan saat yönünde 120∘120^\circ sapıldığında hareket doğrultuları arasında oluşan dış açı 120∘120^\circ derecedir. Bu doğrultuların oluşturduğu üçgenin iç açısı ise bütünler açı kuralı gereği 60∘60^\circ olur. Kenar uzunlukları 5 km5\text{ km} ve 8 km8\text{ km}, aralarındaki açı 60∘60^\circ olan üçgende Kosinüs Teoremi uygulandığında ∣AC∣2=52+82−2⋅5⋅8⋅cos⁡(60∘)|AC|^2 = 5^2 + 8^2 - 2 \cdot 5 \cdot 8 \cdot \cos(60^\circ) işleminden en kısa mesafe 7 km7\text{ km} olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Hareket rotalarını analiz ederek ABC üçgeninin iç açısını belirlemek
Üçgenin B köşesindeki iç açısının 60∘60^\circ olduğunu tespit etmek
Kuzey yönünde ilerleyen dağcının saat yönünde 120∘120^\circ sapması, iki hareket doğrultusu arasındaki dış açının 120∘120^\circ olması anlamına gelir. Bir doğru açı 180∘180^\circ olduğundan iç açı 180∘−120∘=60∘180^\circ - 120^\circ = 60^\circ olur.
2
Kosinüs Teoremi formülünü kurmak ve değerleri yerine yazmak
∣AC∣2=52+82−2⋅5⋅8⋅cos⁡(60∘)|AC|^2 = 5^2 + 8^2 - 2 \cdot 5 \cdot 8 \cdot \cos(60^\circ) denklemini elde etmek
Bir üçgende iki kenar uzunluğu ve bu iki kenar arasındaki açı biliniyorsa, karşılarındaki kenarın uzunluğu Kosinüs Teoremi ile hesaplanır.
3
Matematiksel işlemleri tamamlayarak bilinmeyen kenar uzunluğunu hesaplamak
∣AC∣=7 km|AC| = 7\text{ km}
∣AC∣2=25+64−2⋅40⋅0.5=89−40=49|AC|^2 = 25 + 64 - 2 \cdot 40 \cdot 0.5 = 89 - 40 = 49 olur. 4949 sayısının karekökü alındığında uzunluk 7 km7\text{ km} olarak bulunur.

Anahtar Kavram

Kosinüs Teoremi yardımıyla kenar uzunluğu hesaplama
Bu soruyu puanla