
三角形余弦定理公式大全
高中數(shù)學是一個非常讓人頭痛的學科,但是還有有許多同學擺正
態(tài)度積極學習,為了更好的幫助他們提高成績。下面是由小編為大家
整理的“三角形余弦定理公式大全”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
三角形余弦定理公式大全
余弦定理(第二余弦定理)
余弦定理是揭示三角形邊角關系的重要定理,直接運用它可解決
一類已知三角形兩邊及夾角求第三邊或者是已知三個邊求角的問題,
若對余弦定理加以變形并適當移于其它知識,則使用起來更為方便、
靈活。
直角三角形的一個銳角的鄰邊和斜邊的比值叫這個銳角的余弦值
編輯本段
余弦定理性質(zhì)
對于任意三角形,任何一邊的平方等于其他兩邊平方的和減去這
兩邊與它們夾角的余弦的兩倍積,若三邊為a,b,c三角為A,B,C,
則滿足性質(zhì)--
a^2=b^2+c^2-2·b·c·cosA
b^2=a^2+c^2-2·a·c·cosB
c^2=a^2+b^2-2·a·b·cosC
cosC=(a^2+b^2-c^2)/(2·a·b)
cosB=(a^2+c^2-b^2)/(2·a·c)
cosA=(c^2+b^2-a^2)/(2·b·c)
(物理力學方面的平行四邊形定則中也會用到)
第一余弦定理(任意三角形射影定理)
設△ABC的三邊是a、b、c,它們所對的角分別是A、B、C,則
有
a=b·cosC+c·cosB,b=c·cosA+a·cosC,c=a·cosB+b·cosA。
編輯本段
余弦定理證明
平面向量證法
∵如圖,有a+b=c(平行四邊形定則:兩個鄰邊之間的對角線代表
兩個鄰邊大小)∴c·c=(a+b)·(a+b)
∴c^2=a·a+2a·b+b·b∴c^2=a^2+b^2+2|a||b|Cos(π-θ)
(以上粗體字符表示向量)
又∵cos(π-θ)=-Cosθ
∴c2=a2+b2-2|a||b|cosθ(注意:這里用到了三角函數(shù)公式)
再拆開,得c2=a2+b2-2*a*b*CosC
即cosC=(a2+b2-c2)/2*a*b
同理可證其他,而下面的cosC=(c2-b2-a2)/2ab就是將cosC移
到左邊表示一下。
平面幾何證法
在任意△ABC中
做AD⊥BC.
∠C所對的邊為c,∠B所對的邊為b,∠A所對的邊為a
則有BD=cosB*c,AD=sinB*c,DC=BC-BD=a-cosB*c
根據(jù)勾股定理可得:
AC^2=AD^2+DC^2
b^2=(sinB*c)^2+(a-cosB*c)^2
b^2=(sinB*c)^2+a^2-2ac*cosB+(cosB)^2*c^2
b^2=(sinB2+cosB2)*c^2-2ac*cosB+a^2
b^2=c^2+a^2-2ac*cosB
cosB=(c^2+a^2-b^2)/2ac
編輯本段
作用
(1)已知三角形的三條邊長,可求出三個內(nèi)角
(2)已知三角形的兩邊及夾角,可求出第三邊。
(3)已知三角形兩邊及其一邊對角,可求其它的角和第三條邊。(見
解三角形公式,推導過程略。)
判定定理一(兩根判別法):
若記m(c1,c2)為c的兩值為正根的個數(shù),c1為c的表達式中根號
前取加號的值,c2為c的表達式中根號前取
減號的值
①若m(c1,c2)=2,則有兩解
②若m(c1,c2)=1,則有一解
③若m(c1,c2)=0,則有零解(即無解)。
注意:若c1等于c2且c1或c2大于0,此種情況算到第二種情況,
即一解。
判定定理二(角邊判別法):
一當a>bsinA時
①當b>a且cosA>0(即A為銳角)時,則有兩解
②當b>a且cosA<=0(即A為直角或鈍角)時,則有零解(即無解)
③當b=a且cosA>0(即A為銳角)時,則有一解
④當b=a且cosA<=0(即A為直角或鈍角)時,則有零解(即無解)
⑤當b
二當a=bsinA時
①當cosA>0(即A為銳角)時,則有一解
②當cosA<=0(即A為直角或鈍角)時,則有零解(即無解)
三當a
解三角形公式例如:已知△ABC的三邊之比為5:4:3,求最大的內(nèi)角。
解設三角形的三邊為a,b,c且a:b:c=5:4:3.
由三角形中大邊對大角可知:∠A為最大的角。由余弦定理
cosA=0
所以∠A=90°.
再如△ABC中,AB=2,AC=3,∠A=60度,求BC之長。
解由余弦定理可知
BC2=AB2+AC2-2AB×AC·cosA
=4+9-2×2×3×cos60
=13-12x0.5
=13-6
=7
所以BC=√7.(注:cos60=0.5,可以用計算器算)
以上兩個小例子簡單說明了余弦定理的作用。
其他
從余弦定理和余弦函數(shù)的性質(zhì)可以看出,如果一個三角形兩邊的
平方和等于第三邊的平方,那么第三邊所對的角一定是直角,如果小
于第三邊的平方,那么第三邊所對的角是鈍角,如果大于第三邊的平
方,那么第三邊所對的角是銳角。即,利用余弦定理,可以判斷三角
形形狀。同時,還可以用余弦定理求三角形邊長取值范圍。
解三角形時,除了用到余弦定理外還常用正弦定理。
30°45°60°
Sin1/2√2/2√3/2
Cos√3/2√2/21/2
Tan√3/31√3
拓展閱讀:三角形的三邊關系是什么
三角形三邊關系是三角形三條邊關系的定則,具體內(nèi)容是在一個
三角形中,任意兩邊之和大于第三邊,任意兩邊之差小于第三邊。
三角形三邊關系是三角形三條邊關系的定則,具體內(nèi)容是在一個
三角形中,任意兩邊之和大于第三邊,任意兩邊之差小于第三邊。
設三角形三邊為a,b,c則a+b>c,a>c-b,b+c>a,b>a-c,
a+c>b,c>b-a
直角三角形
性質(zhì)1:直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方。
性質(zhì)2:在直角三角形中,兩個銳角互余。
性質(zhì)3:在直角三角形中,斜邊上的中線等于斜邊的一半。
性質(zhì)4:直角三角形的兩直角邊的乘積等于斜邊與斜邊上高的乘積。
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