正弦定理和余弦定理证明

问题描述:

正弦定理和余弦定理证明

在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,则有
   a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R(R为三角形外接圆的半径)
   正弦定理(Sine theorem) 
(1)已知三角形的两角与一边,解三角形   
(2)已知三角形的两边和其中一边所对的角,解三角形   
(3)运用a:b:c=sinA:sinB:sinC解决角之间的转换关系   
直角三角形的一个锐角的对边与斜边的比叫做这个角的正弦.
证明
  步骤1 
  在锐角△ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c.作CH⊥AB垂足为点H   
  CH=a·sinB 
  CH=b·sinA
   ∴a·sinB=b·sinA 
  得到   a/sinA=b/sinB
   同理,在△ABC中,b/sinB=c/sinC 
  步骤2. 
  证明a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R:
   如图,任意三角形ABC,作ABC的外接圆O.
   作直径BD交⊙O于D. 
  连接DA. 
  因为在同圆或等圆中直径所对的圆周角是直角,所以∠DAB=90度
   因为在同圆或等圆中同弧所对的圆周角相等,所以∠D等于∠ACB.
   所以c/sinC=c/sinD=BD=2R 
  类似可证其余两个等式.
余弦定理的证明:
在任意△ABC中
   做AD⊥BC. 
  ∠C所对的边为c,∠B所对的边为b,∠A所对的边为a
   则有BD=cosB*c,AD=sinB*c,DC=BC-BD=a-cosB*c 
  根据勾股定理可得:
   AC^2=AD^2+DC^2 
  b^2=(sinB*c)^2+(a-cosB*c)^2
   b^2=(sinB*c)^2+a^2-2ac*cosB+(cosB)^2*c^2 
  b^2=(sinB^2+cosB^2)*c^2-2ac*cosB+a^2 
  b^2=c^2+a^2-2ac*cosB
   cosB=(c^2+a^2-b^2)/2ac