Kitsas riigieksam 2024, ülesanne 5: Kuivenduskraav kolmnurkses maatükis
Kolmnurkse maatüki ABCkaks külge on AB=300 m ja BC=420 m ning nendevaheline nurk ABC on 65∘. Maatüki tipust B kaevatakse küljeni AC kuivenduskraav BK nii, et AK=52AC (vt joonist). Arvutage
1)kraavi BK pikkus;
2)maatüki ABC pindala hektarites.
Allikas: Matemaatika kitsas riigieksam 2024, ülesanne 5
Ülesande joonis
ABCK
Valemikaart: koosinusteoreem
c2=a2+b2−2abcosγ
Valemikaart: kolmnurga pindala kahe külje ja nurga kaudu
S=21absinγ
γ on ku¨lgede a ja b vaheline nurk
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Leia kõigepealt külg AC koosinusteoreemiga. Seejärel tunned kolmnurgas ABK kahte külge; puudub veel nende vaheline nurk A.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Leia külg AC koosinusteoreemiga
Esimeses küsimuses tuleb leida kraavi BK pikkus. Selleks on vaja teada lõigu AK pikkust, mis sõltub küljest AC. Kolmnurgas ABC on teada kaks külge ja nendevaheline nurk, seega saame kolmanda külje koosinusteoreemiga.
Kirjutame koosinusteoreemi külje AC jaoks. Nurk B on külgede AB ja BC vahel.
2⋅300⋅420=252000 ja 252000⋅cos65∘≈252000⋅0,42262≈106499,8. Taskuarvutil peab olema kraadirežiim (DEG). Vahetulemused hoiame täpsemana, et lõppvastus ei läheks ümardamise tõttu nihkesse.
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Leia lõik AK
Lõik AK on 52 küljest AC.
AK=52⋅AC≈52⋅399,88≈159,95 m
Ülejäänud osa küljest on lõik KC.
KC=AC−AK≈399,88−159,95=239,93 m
300 m420 m65∘≈239,9 m≈160,0 mABCK
Lõiku KC ei ole meie lahendusteel vaja, aga see näitab, et punkt K jagab külje AC suhtes 2:3. Hindamisjuhend kasutab lõiku KC teises lahendusteel.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1Samm 3: Leia nurga A koosinus
Kolmnurgas ABK on nüüd teada küljed AB ja AK. Nende vaheline nurk A on ka kolmnurga ABC nurk, seega leiame selle kolmnurgast ABC, kus on teada kõik kolm külge.
Kirjutame koosinusteoreemi külje BC jaoks. Nurk A on külgede AB ja AC vahel.
BC2=AB2+AC2−2⋅AB⋅AC⋅cos∠A
Avaldame nurga koosinuse.
cos∠A=2⋅AB⋅ACAB2+AC2−BC2
Asendame AB=300, AC2≈159900,2, BC=420 ja AC≈399,88.
Koosinusteoreemist leitud nurk on alati üheselt määratud: positiivne koosinus tähendab teravnurka. Nurga suurust ennast järgmises sammus vaja ei ole, piisab koosinusest.
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 1Samm 4: Leia kraavi pikkus
Kolmnurgas ABK on teada kaks külge ja nendevahelise nurga koosinus. Kasutame veel kord koosinusteoreemi.
159,952≈25584 ja 2⋅300⋅159,95⋅0,3063≈29396. Teine võimalus (nagu hindamisjuhendis): leia siinusteoreemiga nurk C≈42,8∘ ja siis BK kolmnurgast KBC küljest KC≈239,9 m ja BC=420 m. Tulemus on sama, kui vahetulemusi liiga palju ei ümardata.
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 2Samm 5: Arvuta maatüki pindala
Teises küsimuses on vaja kolmnurga ABC pindala. Teada on kaks külge ja nendevaheline nurk, seega saab pindala arvutada siinusega.
Kirjutame kolmnurga pindala valemi kahe külje ja nendevahelise nurga kaudu.