正弦定理


先來看一個直角三角形,如下左圖:

               

$\sin A$ 的值與三角形的邊長有什么聯系呢?

從右圖可以看出,角 $\alpha$ 的正弦對應單位圓上點的縱坐標,如果不理解可以先去閱讀博客

現在要求角 $A$ 的正弦,應該以點 $A$ 為圓心做單位圓,以邊 $AC$ 為 $x$ 軸,那么有

$$\sin A = y$$

根據比例關系得

$$\frac{y}{a} = \frac{1}{c}$$

所以

$$\sin A = y = \frac{a}{c}$$

可以這么理解:假如 $c = 1$,那么邊 $CB$ 的長度 $a$ 直接就是角 $A$ 的正弦值,但是 $c \neq 1$,所以需要做一個歸一化,即 $\frac{a}{c}$。

將形式變化一下:

$$\frac{a}{\sin A} = c$$

所以這個比值就是代表比例 $c$。現在不再是直角三角形了,換成任意一個三角形,如下左圖:

               

此時角 $A$ 的對邊 $a$,和角 $A$ 的正弦比值代表什么含義呢?

$$\frac{a}{\sin A} = ?$$

畫出三角形的外接圓,如下圖

           

 

易知 $\angle A = \angle D$,所以

$$\frac{a}{\sin A} = \frac{a}{\sin D}$$

$\bigtriangleup ABC$ 雖然不是一個直角三角形,但是 $\bigtriangleup BCD$ 是一個直角三角形,根據直角三角形的結論

$$\frac{a}{\sin A} = \frac{a}{\sin D} = 2R$$

所以

$$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R$$

其中,$R$ 為三角形外接圓的半徑。


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