方法 · 三角形的解
在正弦定理与余弦定理间选择
已知两边及其夹角(SAS)或三边(SSS)时用余弦定理;有一个角与已知边相对时用正弦定理。
这个方法的用途
这两条定理让你求出任意三角形中缺失的边和角,而不只是直角三角形。正弦定理 把每条边和它对角的正弦联系起来,所以当你能把一条已知边和它的对角配成一对时就能用。
余弦定理 把三条边和一个角联系起来,所以在正弦定理根本无法起步时就能用。两者合起来,能从标准的已知条件求解三角形:两角一边、两边及其夹角,或三边。
选对定理才是关键,之后的算术很短。它也是后面面积、方位角和三维问题的基础。
什么时候用
看三角形给了你什么。如果有两边及其之间的夹角(SAS),或三边(SSS),就从余弦定理开始,正弦定理没有完整的边角对可以起步。
如果反过来,你有一条边连同它的对角,两角加任一边(AAS/ASA),或两边加一个非夹角(SSA),就用正弦定理。
一个快速判断就能决定:你能否指出一条边和它正对的角,两者都已知?能,就可以用正弦定理;不能,就先用余弦定理求出多一个量,正弦定理通常就能接着处理其余部分。
让计算器保持角度模式,并记住:在两边和一个非夹角的情形下,正弦定理可能给出两个可能的答案,这就是两解情况。
解题步骤
- 1
给三角形标记
把边 标在角 的对面;一条边和它的对角共用同一个字母。
- 2
列出已知
写下给定的边和角,并清楚标出要求什么。
- 3
选定理
SAS 或 SSS 余弦定理;一条边配它的对角 正弦定理。
- 4
用你的字母写出定理
用余弦定理求角用 ;求边用 。
- 5
代入并求解
代入数字,让计算器保持角度模式,解出未知量。
- 6
检验合理性
最大的角对着最长的边,且三个角之和为 。
例题解析
在三角形 中, cm、 cm,夹角 。(a) 求边 的长度。
(b) 进而求角 ,答案精确到最接近的 。
Show worked solution
第 (a) 部分。已知两边及其之间的夹角(SAS),所以先对已知角所对的边用余弦定理。
因为 :
第 (b) 部分。现在一条边()和它的对角()都已知,所以正弦定理可以求出角 ,它对着边 。
取 计算:
所以 cm、。合理性检验成立:边 是最短的边,而 是最小的角,正如应有的那样。
常见错误
- 在 SAS 或 SSS 条件下硬用正弦定理,而这里没有完整的边角对可以起步,应先用余弦定理。
- 两解情况(SSA):正弦定理求出一个角时,第二个钝角 也可能符合,要检查它是否可行。
- 余弦定理里的符号错误,它是 ;当 是钝角时, 为负,这一项就变成加。
- 把边和错误的角配对,边 必须配角 ,即它的对角。
- 计算器停在弧度模式,导致 或 算错。
老师如何帮助你
决定整道题的一步是选定理,而最经典的失误是把正弦定理硬套在两边及其夹角上,那里根本无法起步。在一对一的课堂上,我们的老师给你一个快速判断,“我能否指出一条边和它的对角,两者都已知?”
,并要你在选择前先写下答案:能就用正弦定理,不能就用余弦定理。我们反复操练余弦定理的符号 ,并标出 SSA 的两解情况,让第二个钝角不会被悄悄漏掉。
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预约试课常见问题
什么时候用余弦定理而不用正弦定理?
已知两边及其夹角(SAS)或三边(SSS)时用余弦定理。在这些情形下,正弦定理没有完整的边角对可以起步。
什么是两解情况?
当正弦定理由两边和一个非夹角(SSA)求角时,锐角 和它的钝角伙伴 有相同的正弦,所以可能存在两个三角形。要检查哪一个符合给定的边。
怎样用余弦定理求角?
变形为 ,再取反余弦。三边都已知时,这是稳妥的选择。
最大的角总是对着最长的边吗?
是的。在任意三角形中,最大的角对着最长的边,最小的角对着最短的边。
这是快速检验答案合理性的方法。
来源:SRC-DSKP-EN