Kas yra kosinuso taisyklė?

Kosinuso taisyklė yra trigonometrijoje dažniausiai naudojama formulė tam tikriems nestačiojo trikampio aspektams nustatyti, kai žinomos kitos pagrindinės to trikampio dalys arba jas galima nustatyti kitaip. Tai efektyvus Pitagoro teoremos išplėtimas, kuris paprastai veikia tik su stačiakampiais trikampiais ir teigia, kad trikampio hipotenuzės kvadratas yra lygus kitų dviejų kraštinių kvadratams, sudėjus kartu (c2=a2+b2). Kosinuso taisyklė yra šio matematinio principo išplėtimas, todėl jis taikomas nestačiakampiams trikampiams ir teigia, kad tam tikro kampo atžvilgiu priešingos tam kampui trikampio kraštinės kvadratas yra lygus kitų dviejų kraštinių kvadratams. sudėjus, atėmus du kartus iš abiejų pusių, padaugintų iš to kampo kosinuso (c2=a2+b2-2ab cosC, kur C yra kampas, priešingas kraštinei c).

Nors daugelis šiuolaikinių matematinių šaltinių pripažįsta musulmonų matematiką, vardu al Kashi, už kosinuso taisyklės sukūrimą, taip pat yra įrodymų, kad senovės graikų matematikas Euklidas sukūrė panašų principą. Didžioji dalis šiuolaikinės algebros ir trigonometrijos kyla iš musulmonų pastangų Europos tamsiaisiais amžiais, o maždaug XV amžiuje al-Kashi kodifikavo formulę tokiu būdu, kuris suprantamas ir šiandien. Prancūzijoje ši taisyklė netgi vadinama Le théorème d’Al-Kashi arba „al-Kashi teorema“.

Apskritai kosinuso taisyklė naudojama trianguliacijoje ir daugelyje kitų praktinių trigonometrijos pritaikymų. Tai ypač naudinga sistemose, kuriose žinomi arba gali būti nustatyti visų trijų kraštinių ilgiai ir reikia nustatyti trikampio kampų matą. Kosinuso taisyklę taip pat galima naudoti norint nustatyti vienos trikampio kraštinės ilgį, jei žinomi kitų dviejų kraštinių ilgiai, taip pat kampas, esantis priešais tą kraštinę.

Kadangi kosinuso taisyklė taikoma trikampiams, susidedantiems iš trijų tiesių kraštinių ir jų kampų, ji paprastai veikia tik Euklido geometrijos sferoje. Įvairios kosinuso taisyklės versijos gali būti naudojamos neeuklido geometrijai, pvz., sferinei geometrijai ir hiperbolinei geometrijai. Šiose sistemose trikampį sudaro trys kreivės erdvės taškai ir juos jungiančios linijos, dažniausiai lenktos. Hiperbolinis kosinusų dėsnis ir sferinis kosinusų dėsnis veikia panašiai kaip Euklido kosinuso taisyklė, nes jie gali leisti kam nors nustatyti tris trikampio kampus, jei tik žino tris kraštines. Tačiau, skirtingai nei Euklido kosinuso taisyklės, šie neeuklido dėsniai taip pat gali leisti kam nors nustatyti trijų trikampio kraštinių dydžius, jei jis žino tris kampus.