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Ley de los cosenos, fórmula y ejemplo

La ley de los cosenos establece que, «para cualquier triángulo se cumple que el cuadrado de cualquiera de los lados es igual a la suma de los cuadrados de los restantes dos lados del triángulo, menos dos veces el producto de estos lados por el coseno del ángulo entre ellos».

Lo que da lugar a las siguientes fórmulas:

a^2=b^2+c^2-2bc\hspace{0.1cm}cos \hspace{0.1cm} \alpha

b^2=a^2+c^2-2ac\hspace{0.1cm}cos \hspace{0.1cm} \beta

c^2=a^2+b^2-2ab\hspace{0.1cm}cos \hspace{0.1cm} \gamma

La ley de los cosenos se utiliza para resolver triángulos, por ejemplo, consideremos los siguientes datos de un triángulo:

a=95

c=150

\beta=40^{\circ}

La siguiente figura ilustra el problema que se desea resolver:

Las incógnitas de nuestro problema son:

b, \alpha, \gamma

Podemos utiliza la siguiente fórmula para encontrar b:

b^2=a^2+c^2-2ac\hspace{0.1cm}cos \hspace{0.1cm} \beta

Ahora, debemos sustituir los valores conocidos:

b^2=95^2+150^2-2\cdot 95 \cdot 150\hspace{0.1cm}cos \hspace{0.1cm} 40^{\circ}

Realizando las operaciones tenemos:

b^2=9025+22500-28500\cdot 0.7660

b^2=31525-21832.2666

b^2=9692.7334

Finalmente, despejamos b:

b=\sqrt{9692.7334}

b=98.4517

Ahora, utilizamos la siguiente fórmula para encontrar \alpha:

a^2=b^2+c^2-2bc\hspace{0.1cm}cos \hspace{0.1cm} \alpha

Y despejamos cos \hspace{0.1cm}\alpha:

cos \hspace{0.1cm}\alpha=\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}

Sustituimos los valores conocidos:

cos \hspace{0.1cm}\alpha=\frac{98.4517^2+150^2-95^2}{2(98.4517)(150)}

cos \hspace{0.1cm}\alpha=\frac{23167.7372}{29535.51}

cos \hspace{0.1cm}\alpha=0.7844

Para encontrar el valor de \alpha, recordamos que el arco coseno es la función recíproca del coseno de un ángulo:

\alpha=arccos \hspace{0.1cm} 0.7844

\alpha=38.3345^{\circ}

Ahora solo falta encontrar \gamma, para lo que podemos utilizar la siguiente fórmula:

c^2=a^2+b^2-2ab\hspace{0.1cm}cos \hspace{0.1cm} \gamma

Pero sabemos que los ángulos internos de un triángulo deben sumar 180 grados, entonces:

\alpha+\beta+\gamma=180^{\circ}

Despejamos \gamma:

\gamma=180^{\circ}-\alpha-\beta

Sustituimos valores:

\gamma=180^{\circ}-38.3345^{\circ}-40^{\circ}

\gamma=101.6655^{\circ}

Y así, hemos resuelto el triángulo de nuestro ejemplo, pues conocemos los valores de los tres lados y de los tres ángulos interiores. La siguiente figura ilustra la solución que se obtuvo.

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Cómo citar

Editor. (19 julio 2018). Ley de los cosenos, fórmula y ejemplo. Celeberrima.com. Última actualización el 23 febrero 2022.