4004. Пусть
c
— наибольшая сторона треугольника со сторонами
a
,
b
,
c
. Докажите, что если
a^{2}+b^{2}\gt c^{2}
, то треугольник остроугольный, а если
a^{2}+b^{2}\lt c^{2}
, — тупоугольный.
Указание. Примените теорему косинусов.
Решение. Если
\gamma
— угол, противолежащий стороне
c
. По теореме косинусов
c^{2}=a^{2}+b^{2}-2ab\cos\gamma.

Отсюда находим, что
\cos\gamma=\frac{a^{2}+b^{2}-c^{2}}{2ab}.

Если
a^{2}+b^{2}\gt c^{2}
, то
\cos\gamma\gt0
и наибольший угол треугольника — острый. Поэтому треугольник — остроугольный.
Если же
a^{2}+b^{2}\lt c^{2}
, то
\cos\gamma\lt0
, поэтому угол
\gamma
— тупой. Следовательно, треугольник — тупоугольный.