已知三角形三边求面积(已知三角形三边求角度)
从三角形的稳定性我们知道,三角形的三边确定后,它的形状也就确定了。那么,已知三角形三边长,如何计算三角形三个内角的尺寸呢?
对于这个问题,可以说前人已经做好了准备。首先,我们将介绍没有公式和函数表的行进三角学。第二单元将讨论该问题的常见解决方案。
大大简化的行军三角学
《趣味几何学》第5章:没有公式和函数表的行进三角函数。
本章以极其简化的形式介绍了三角学。首先简单介绍了正弦函数的概念,然后讨论了如何自己编写正弦函数表。当然,由于是简化三角学,所以这张表给出了0到90之间每1度的角度的正弦值,精确到小数点后两位。
由于代数课本上讲授的平方根法很容易忘记,贝莱曼推出了一种易于理解和掌握的平方根法。
接下来介绍一种基于已知正弦值求角度的近似方法。就这样,贝利曼完成了所有的准备工作。现在我们可以求出角度的正弦值,以及由正弦值得出的角度,其精度符合简化三角学的要求。
当你在乡村旅行,没有三角函数表,忘记了三角函数公式时,这个简化的三角函数就非常有用了。它可以以2%的精度计算三角形的边长,以1的精度计算三角形的内角。例如,罗宾逊可以使用这种简化的三角学来解决荒岛上的许多问题。
这个简化的三角学仅使用正弦函数。这够了吗?关于这个问题,作者用了5个例子来证明,只知道正弦函数就完全足够了。选定的示例问题:三角形面积
[提问]在旅途中,我们用脚步量了一个三角形的三边长。分别是43级、60级和54级。这个三角形的三个角各有多少度?
问题背景
书名来自苏联科普作家贝莱利曼的经典著作《趣味几何学》。
【解】这个从三边解三角形的问题是解三角形中最复杂的情况。但我们还有一种方法可以解决这个问题,无需使用除正弦之外的任何其他三角函数。
画出三角形最长边AC的高BD(图96),可得:
BD=43-AD,
BD=54-DC,
由上面两个方程我们得到:
43-AD=54-DC,
DC-AD=54-43=1070。
但
DC-AD=(DC+AD)(DC-AD)
=60(直流-AD)。
所以
60(直流-AD)=1070,
直流-AD=17.8。
从DC-AD=17.8,
直流+AD=60,
得:2DC=77.8,
即DC=38.9。
现在计算三角形的高度并不困难:
BD=(54-38.9)=37.4,
从这里可以找到:
SinA=BD:AB=37.4:43=0.87,
A60。
sinC=BD:BC=37.4:54=0.69,
C44。
第三个角
B=180-(A+C)=76。
如果我们现在用学校三角课本上教给我们的方法,用函数表来解决这个问题,那么我们立刻就能得到每个角度的度数,精确到几分钟几秒。但我们可以断定,这几秒一定是错误的,因为用脚测量的三角形边长至少会有2%到3%的误差。因此,我们不必欺骗自己;我们必须将获得的角度的“精确”值转换为至少一个整数度数。那么我们得到的答案将和我们简化时一样。所以,在这种情况下,我们的“行进三角法”确实非常实用。
普通方法解答例题三角形地区
总体思路是利用余弦定律来解决问题。我们先看一下公式:
上图是余弦定理的基本公式。虽然公式是三个,但是写完一个之后,通过循环代入就可以得到另外两个。
当我们要求边缘时,有变体1:
如果您需要角度,有两种变体:
求角度的变化1
还有另一种变体:
求角度的变式2
还有一些关于特殊角落的提示:
角点转换的几种特殊情况
余弦定理还有角元形式:
余弦定理还有另一个有用的变体:
请参阅下图来查找区域:
现在回到示例问题的三角形区域,我们使用余弦定理的变体2来求角度。
接下来,我们首先求角度A,直接套用公式,我们可以得到:
使用MicrosoftMath计算反三角函数
上图中计算出的角度A的度数为弧度。我们将其转换为角度:
弧度180=角度
1.
=60.
=60.6
顺便说一句,已知角度转换为弧度的公式是:弧度=角度180
接下来继续找角B。
同样可以说,
角度B(弧度)
将弧度转换为角度:
那么,C角也知道:
C=180-(60.6+75.5)=43.9
还有一个问题。如果出题的老师把问题从已知的三个边改成已知的两个边和角度,还会做吗?
很简单,看下图:
特别收录
资料来自张敬中老师的科普书。
对于仅使用正弦函数的简化三角函数,下表最合适。
总结和感想
《趣味几何学》是苏联著名科普作家贝莱利曼的100多部作品之一。
本书不仅是为数学爱好者而写的,也是为尚未发现数学中许多迷人事物的读者而写的。
许多读者在学校学习过几何(或目前正在学习几何),但不习惯关注我们周围世界中常见的几何关系。没有实际应用几何知识。当生活中遇到困难时,郊游、露营时,我不知道如何运用所学的几何知识。
激发读者对几何的兴趣,或者用作者的话说:“激发学习它的欲望,培养学习它的爱好,是本书的主要任务。”
为此,作者带领几何走出学校教室的围墙,走出科学的围困,走向户外,走向树林,走向田野,走向河流,走向道路,摆脱课本和函数表,并且不受约束。实地做几何作业,用几何知识重新认识美丽的世界……
例如,没有公式的行进几何就是函数表。很多学生被课本上几十个三角函数公式吓倒,但简化三角函数不需要公式和函数表,仅用正弦函数就可以解决很多实际问题,而且精度满足行进三角函数的要求。
例如,在本文提到的三已知边的三角问题中,常见的思路是利用余弦定理来解决问题。作者坚信行进三角函数的存在,因此只用正弦函数就可以解决问题。而且,看整本书,我其实并没有用到正弦定理。我觉得用了就不算犯规。
在这里,你还可以感受到信仰的力量。因为你相信,所以你看见。因此,您可以超越传统思维的局限性,仅使用正弦函数就能看到美妙的解决方案。
作者的精彩解答包括正弦函数的概念、毕达哥拉斯定理、平方差的公式、方程组、小学数学中的和差问题等知识点。这些知识点并不难,但作者的综合手法和灵活应用令人惊叹。
这背后有一个原则:熟能生巧。熟练不仅可以做到完美,还可以带来扎实和灵活。所以,世界上没有免费的午餐。同学们,学习没有捷径。请从多练习开始!
今天是七夕节,祝大家七夕快乐!