์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ก ๋ฌด์์ ํ ์ ์๋์
์ฝ์ฌ์ธ ๋ฒ์น ๊ฐ๋ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ผ๊ฐํ์ ์ธ ๋ณ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๋ชจ๋ ์๊ณ ์์ ๋ ๋ด๊ฐ์ ๊ตฌํด ์ค๋๋ค. ๋ณ a, b, c๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๋ณ c์ ๋ง์ํธ์ ์๋ ๊ฐ C๋ฅผ ๋(ยฐ)์ ๋ผ๋์ ๋ ๊ฐ์ง ๋จ์๋ก ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค. ์ฝ์ฌ์ธ ๋ฒ์น์ ๊ฑฐ๊พธ๋ก ํ์ฉํ ๋ฐฉ์์ผ๋ก, ์๊ฐยท์ง๊ฐยท๋๊ฐ์ ๊ฐ๋ฆฌ์ง ์๊ณ ๋ชจ๋ ์ผ๊ฐํ์ ์ ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์ธ ๋ณ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ์ด๋ ๋ณ c๋ ๊ตฌํ๋ ค๋ ๊ฐ์ ์ ํํ ๋ง์ํธ ๋ณ์ด์ด์ผ ํ๋ฉฐ, ๋ณ a์ b๋ ๊ทธ ๊ฐ์ ์ด๋ฃจ๋ ๋ ๋ณ์ ๋๋ค. ๋จ์๋ cm, m, ์ธ์น ๋ฑ ๋ฌด์์ด๋ ์๊ด์์ง๋ง ์ธ ๋ณ์ด ๋ชจ๋ ๊ฐ์ ๋จ์์ฌ์ผ ํฉ๋๋ค. ๋ค๋ฅธ ๊ฐ์ ๊ตฌํ๊ณ ์ถ๋ค๋ฉด, ๊ทธ ๊ฐ์ ๋ง์ํธ ๋ณ์ด c ์๋ฆฌ์ ์ค๋๋ก ๋ณ์ ์์น๋ง ๋ฐ๊ฟ์ ๋ค์ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
์ฝ์ฌ์ธ ๋ฒ์น์ \(c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cdot\cos(C)\) ๋ก ํํ๋ฉ๋๋ค. ์ฝ์ฌ์ธ ๊ฐ์ ๋ํด ์ ๋ฆฌํ๋ฉด \(\cos(C) = \dfrac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab}\) ๊ฐ ๋๊ณ , ์ฌ๊ธฐ์ ์ญ์ฝ์ฌ์ธ์ ์ทจํ๋ฉด ๊ฐ๋๋ฅผ ์ป์ ์ ์์ต๋๋ค: $$C = \arccos\!\left(\frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab}\right)$$ ๋ง์ฝ \(a^2 + b^2 = c^2\) ์ด๋ฉด ์ฝ์ฌ์ธ ๊ฐ์ด 0์ด ๋์ด \(C = 90ยฐ\)๊ฐ ๋๋๋ฐ, ์ด๋ ๊ณง ํผํ๊ณ ๋ผ์ค ์ ๋ฆฌ์ ๊ฐ์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋๋ค.
์์ ํ์ด
a = 5, b = 6, c = 7 ์ธ ์ผ๊ฐํ์ ์ดํด๋ณด๊ฒ ์ต๋๋ค. \(\cos(C) = \dfrac{25 + 36 - 49}{2\cdot5\cdot6} = \dfrac{12}{60} = 0.2\) ์ ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ $$C = \arccos(0.2) \approx 1.36944 \text{ ๋ผ๋์} \approx 78.46ยฐ$$ ๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ด๋ค ๊ฐ์ ๊ตฌํ๋ ๊ฑด๊ฐ์? ๋ณ c์ ๋ง์ํธ์ ์๋ ๊ฐ C์ ๋๋ค. ์ ๋ ฅ ์์๋ฅผ ๋ฐ๊พธ๋ฉด ๋ค๋ฅธ ์ด๋ค ๊ฐ์ด๋ ๊ตฌํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ธ ๋ณ์ผ๋ก ์ผ๊ฐํ์ด ๋ง๋ค์ด์ง์ง ์์ผ๋ฉด ์ด๋ป๊ฒ ๋๋์? ํ ๋ณ์ ๊ธธ์ด๊ฐ ๋๋จธ์ง ๋ ๋ณ์ ํฉ๋ณด๋ค ๊ธธ๋ฉด ์ฝ์ฌ์ธ ๊ฐ์ด \([-1, 1]\) ๋ฒ์๋ฅผ ๋ฒ์ด๋ฉ๋๋ค. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ด ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์์ผ๋ก ๋ณด์ ํด ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์ ํจํ๋๋ก ์ฒ๋ฆฌํ์ง๋ง, ์ ๋ ฅํ ๊ฐ ์์ฒด๋ ์ค์ ์ผ๊ฐํ์ ์ด๋ฃจ์ง ๋ชปํฉ๋๋ค.
์ง๊ฐ์ผ๊ฐํ์๋ ์ธ ์ ์๋์? ๋ค โ \(a^2 + b^2 = c^2\) ์ผ ๋ ์ ํํ 90ยฐ๊ฐ ๋์ต๋๋ค.