解三角形,是指已知三角形的幾個(gè)元素求其他元素的過(guò)程。一般地,把三角形的三個(gè)角A,B,C和它們的對(duì)邊a,b,c叫做三角形的元素。
解三角形,常用到正弦定理和余弦定理和面積公式等。
一般地,把三角形的三個(gè)角A,B,C和它們的對(duì)邊a,b,c叫做三角形的元素。
已知三角形的幾個(gè)元素求其他元素的過(guò)程叫做解三角形。
傳統(tǒng)的平面幾何學(xué)通常只能討論邊與邊、邊與面積、面積與面積、角與角之間的數(shù)量關(guān)系,卻無(wú)法討論角和邊、角和面積之間的數(shù)量關(guān)系。如果我們能夠討論角和邊之間的數(shù)量關(guān)系,然后討論邊與面積之間的數(shù)量關(guān)系,我們就可以討論角與面積之間的數(shù)量關(guān)系。對(duì)于角和邊之間的定量關(guān)系,雖然我們也有諸如“30°的角所對(duì)的直角邊為斜邊的一半”這樣的定理,再用勾股定理也可以求出60°的角所對(duì)的直角邊為斜邊的(根號(hào)3)/2倍,但這些都僅僅是針對(duì)“特殊值”加以討論,從而很難推廣到一般性(任意值)的討論。
由平面幾何知識(shí)可知,已知三角形的鄰邊a,b及其夾角C,根據(jù)“邊角邊定理”,第三邊c完全確定。從而,我們可以利用帶有a,b,C的表達(dá)式來(lái)表示c,即c=f(a,b,C)。如何給出這個(gè)具體的表達(dá)式?數(shù)學(xué)上,通過(guò)定義三角函數(shù),從而可以用含有角的表達(dá)式來(lái)表示邊。解三角形其實(shí)就是利用三角函數(shù)來(lái)表示任意三角形中邊與角的數(shù)量關(guān)系,于是可以求解出三角形中任意邊的長(zhǎng)度和任意角的大小。
解三角形,使許多特定幾何問(wèn)題的求解得以數(shù)量化。只要我們可以用式子表示出三角形邊和角(或者邊和面積)之間的數(shù)量關(guān)系,然后進(jìn)行三角函數(shù)化簡(jiǎn)或恒等變形,就可以求解或者證明一些幾何問(wèn)題,從而避免許多繁瑣的輔助線。并且,如何作輔助線并沒(méi)有一套通用的法則,需要因題而異。對(duì)于某些特定條件的題目,作輔助線需要很高的洞察力。
三角函數(shù)在物理學(xué)、工程、技術(shù)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。直接用含有角度的公式來(lái)表示相關(guān)的物理參量,通常會(huì)很方便,具有較高的可實(shí)踐性與可操作性,進(jìn)而針對(duì)許多具體的物理量只需一個(gè)公式就可以求解。
a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R(2R在同一個(gè)三角形中是恒量,R是此三角形外接圓的半徑)。
(1)a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC
(2)sinA:sinB:sinC=a:b:c
(3)asinB=bsinA,asinC=csinA,bsinC=csinB
(4)sinA=a/2R,sinB=b/2R,sinC=c/2R
面積公式(5)S=1/2bcsinA=1/2acsinB=1/2absinC S=1/2底·h(原始公式)
cosC=(a2 b2-c2)/2ab
cosB=(a2 c2-b2)/2ac
cosA=(c2 b2-a2)/2bc
三角形△ABC的內(nèi)角平分線的性質(zhì)定理
AD為角A平分線與BC交點(diǎn)連線則AB/AC=BD/DC
a2=b2 c2-2bccosA
b2=a2 c2-2accosB
c2=a2 b2-2abcosC
注:勾股定理其實(shí)是余弦定理的一種特殊情況。
海倫-秦九韶公式
p=(a b c)/2(公式里的p為半周長(zhǎng))
假設(shè)有一個(gè)三角形,邊長(zhǎng)分別為a、b、c,三角形的面積S可由以下公式求得:
S=√[p(p-a)(p-b)(p-c)]
已知三條中線求面積
方法一:已知三條中線Ma,Mb,Mc,
則S=√[(Ma Mb Mc)*(Mb Mc-Ma)*(Mc Ma-Mb)*(Ma Mb-Mc)]/3;
方法二:已知三邊a,b,c;
則S=√[p(p-a)(p-b)(p-c)];其中:p=(a b c)/2;
b2 c2=a2 cosA=0 A=90° 直角
b2 c2<a2 cosA<0 A>90° 鈍角
b2 c2>a2 cosA>0 A<90° 銳角※a邊必須是最大邊
勾股定理只適用于直角三角形(外國(guó)叫“畢達(dá)哥拉斯定理”)
a2 b2=c2,其中a和b分別為直角三角形兩直角邊,c為斜邊。
勾股弦數(shù)是指一組能使勾股定理關(guān)系成立的三個(gè)正整數(shù)。比如:3,4,5。他們分別是3,4和5的倍數(shù)。
常見(jiàn)的勾股弦數(shù)有:3,4,5;6,8,10;5,12,13;7,24,25;10,24,26等等。
已知條件:一邊和兩角(如a、B、C,或a、A、B)
一般解法:由A B C=180°,求角A,由正弦定理求出b與c,在有解時(shí),有一解。
已知條件:兩邊和夾角(如a、b、C)
一般解法:由余弦定理求第三邊c,由正弦定理求出小邊所對(duì)的角,再由A B C=180°求出另一角,在有解時(shí)有一解。
已知條件:三邊(如a、b、c)
一般解法:由余弦定理求出角A、B,再利用A B C=180°,求出角C在有解時(shí)只有一解。
正弦定理(或余弦定理)
已知條件:兩邊和其中一邊的對(duì)角(如a、b、A)
一般解法:由正弦定理求出角B,由A B C=180°求出角C,再利用正弦定理求出C邊,可有兩解、一解或無(wú)解。(或利用余弦定理求出c邊,再求出其余兩角B、C)①若a>b,則A>B有唯一解;②若b>a,且b>a>bsinA有兩解;③若a<bsinA則無(wú)解。