關於三角函式兩角和正余弦公式的推導
課本中的推導方法如右圖所示,其中有旋轉的思想在內,且使用了兩點間距離公式(為使用此公式,課本在此節還特地介紹了本屬於解析幾何內容的兩點間距離公式),為了由c(+β)公式得到其它公式,還推導並使用了cos(π/2-)=sin公式。上網檢視兩角和與差三角函式公式的不同證明方法,有向量法、面積法、弦長公式法等,其方法雖簡單且精巧,但不是一般人尤其學生所能想到的,因而也不利於進行**式的教學。
下面依三角函式的特徵,給出乙個新的證明:
如圖,在單位圓中,設α,β都是銳角:
根據則 a(1,0);b(cos,sin);
c(cos(+β),sin(+β))。
做cd⊥oa於d,cf⊥ob於f,
做fe⊥oa於e,fg⊥cd於g,
∵ oa⊥cd,ob⊥cf,
∴ ∠fcd=。
∴of=cosβ,cf=sinβ
∴oe=of·cos=cosβ·cos=coscosβ,
∴fe=of·sin=cosβ·sin =sincosβ,
de=gf=cf·sin=sinβ·sin=sinsinβ,
cg=cf·cos = sinβ·cos=cossinβ,
∴od= cos(+β) = oe - de = coscosβ- sinsinβ;
∴cd= sin(+β) = cg + gd = cg + fe = cossinβ+ sincosβ;
即 cos(+β) = coscosβ- sinsinβ;
sin(+β) = sincosβ+ cossinβ;
當、β不是銳角時,根據誘導公式,可化cos(+β)、sin(+β)為cos(』+β』)、sin(』+β』),其中』、β』皆為銳角,公式依然成立。
(2)正弦定理的證明
例4、向量方法證明三角形中的射影定理
在△abc中,設三內角a、b、c的對邊分別是a、b、c.
∵+=, ∴∴∴
∴∴b-acosc=ccosa 即b=ccosa+acosc
類似地有c=acosb+bcosa
a=bcosc+ccosb
上述三式稱為三角形中的射影定理.
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4s 4 1 2 3 n n3 由 2 3 得 s1 8s 4 1 2 3 n n4 由 1 與 4 得 2s n3 2n 1 2 3 n 8s 4 1 2 3 n n 即 6s n3 2n 1 2 3 n 4 1 2 3 n n n n2 n 1 n 2 1 n 1 n 2n2 3n 1 n n ...