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과학

코사인 법칙

코사인 법칙과학
영문명
Law of cosines
기본 식
c² = a² + b² − 2ab cosC
각 C의 위치
a와 b 사이
직각인 경우
피타고라스 정리로 환원
코사인 법칙은 삼각형에서 두 변과 그 사이 각을 나머지 변의 길이와 연결하는 정리다. 각 C의 맞은편 변이 c이고 나머지 변이 a,b이면 c²=a²+b²−2ab cosC다.

직각의 확장

C가 90도이면 cosC=0이라서 c²=a²+b²가 된다. 따라서 코사인 법칙은 피타고라스 정리를 일반 삼각형으로 확장한 관계다. C가 예각인지 둔각인지에 따라 마지막 항의 부호 효과가 달라진다.

두 변과 끼인각

a=3, b=5, C=60도이면 c²=9+25−30×1/2=19이므로 c=√19다. 사용하는 각은 길이가 주어진 두 변 사이의 끼인각이어야 한다. 맞은편 각과 위치를 혼동하지 않아야 한다.

세 변에서 각 구하기

식을 정리하면 cosC=(a²+b²−c²)/(2ab)다. 세 길이가 실제 삼각형을 만드는지 삼각 부등식을 먼저 확인한 뒤 각을 구한다. 양의 길이 세 개라는 것만으로 언제나 삼각형이 존재하지는 않는다.

둔각 판별

삼각형의 가장 긴 변을 c로 두면 c²>a²+b²일 때 그 맞은편 각은 둔각이다. 등호이면 직각이고 작으면 그 각이 예각이다. 이 판별은 코사인의 부호와 연결되며 가장 긴 변을 기준으로 해야 삼각형 전체의 각 종류를 판단할 수 있다.

관련 문서

사인 법칙 / 피타고라스 정리 / 삼각형 / 삼각비 / 삼각 함수 / 삼각 부등식 / 둔각 / 제곱근