Для решения этой задачи будем использовать теорему косинусов и формулу для нахождения площади треугольника с учетом угла между двумя известными сторонами.
- Нахождение третьей стороны:
Теорема косинусов утверждает, что для треугольника с сторонами ( a ), ( b ) и ( c ), и углом ( \gamma ) между сторонами ( a ) и ( b ), справедливо следующее уравнение:
[
c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos(\gamma)
]
В нашем случае:
- ( a = 3 ) метра,
- ( b = 9 ) метров,
- ( \gamma = 60^\circ ).
Подставим эти значения в уравнение:
[
c^2 = 3^2 + 9^2 - 2 \cdot 3 \cdot 9 \cdot \cos(60^\circ)
]
Зная, что (\cos(60^\circ) = 0.5), получаем:
[
c^2 = 9 + 81 - 2 \cdot 3 \cdot 9 \cdot 0.5
]
[
c^2 = 90 - 27
]
[
c^2 = 63
]
Следовательно, ( c = \sqrt{63} = 3\sqrt{7} ) метров.
- Нахождение площади треугольника:
Площадь треугольника с двумя известными сторонами и углом между ними можно найти по формуле:
[
S = \frac{1}{2} \cdot a \cdot b \cdot \sin(\gamma)
]
В нашем случае:
[
S = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 9 \cdot \sin(60^\circ)
]
Зная, что (\sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2}), подставим в формулу:
[
S = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 9 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}
]
[
S = \frac{27\sqrt{3}}{4}
]
Таким образом, третья сторона треугольника равна ( 3\sqrt{7} ) метров, а площадь треугольника составляет (\frac{27\sqrt{3}}{4}) квадратных метров.