一般三角形的三角学
余弦定理
⭐ 余弦定理
c² = a² + b² - 2ab·cos(γ)
📌 用语言表述:
一条边的平方 = 另外两条边的平方之和 减去 这两条边乘积的两倍乘以它们夹角的余弦。
📐 定理的三种形式
a² = b² + c² - 2bc·cos(A)
b² = a² + c² - 2ac·cos(B)
c² = a² + b² - 2ab·cos(C)
💡 规则:一条边的平方 = 夹住所对角的两条边的平方之和,减去余弦修正项。
🔗 与勾股定理的关系
当角 = 90° 时会怎样?
cos(90°) = 0
所以:c² = a² + b² - 2ab·0 = a² + b²
余弦定理是勾股定理的推广!
勾股定理 = 角为 90° 时的特殊情况
📋 何时使用余弦定理?
情形 1:SA"S(两边和它们的夹角)
已知两条边和它们之间的角
→ 求第三条边
情形 2:SS"S(三边已知)
已知三条边
→ 求任意一个角
💡 提示:如果有一条边和它的对角(而非夹角)→ 用正弦定理
🔄 求角的公式
cos(C) = (a² + b² - c²) / (2ab)
💡 说明:这是同一个公式,只是重新整理以分离出 cos(C)
✏️ 例题 1:求边
题目:在三角形 ABC 中:a = 5,b = 7,角 C = 60°。求 c。
解答:
c² = a² + b² - 2ab·cos(C)
c² = 5² + 7² - 2·5·7·cos(60°)
c² = 25 + 49 - 70·(½)
c² = 74 - 35 = 39
c = √39 ≈ 6.24
✏️ 例题 2:求角
题目:在三角形 ABC 中:a = 3,b = 5,c = 7。求角 C。
解答:
cos(C) = (a² + b² - c²) / (2ab)
cos(C) = (9 + 25 - 49) / (2·3·5)
cos(C) = (34 - 49) / 30 = -15/30 = -½
C = 120°
💡 注意:cos 为负 → 角是钝角(大于 90°)
📊 比较:正弦 vs 余弦
| 已知 | 适用定理 |
|---|---|
| 边 + 对角 | 正弦定理 |
| 两边 + 夹角 | 余弦定理 |
| 三条边 | 余弦定理 |
| 两角 + 一边 | 正弦定理 |
📝 小结
c² = a² + b² - 2ab·cos(C)
勾股定理的推广(当 C=90° 时得到 c²=a²+b²)
用途:SA"S(夹角)或 SS"S
求角:cos(C) = (a²+b²-c²)/(2ab)