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方程:寻找隐角

在互动书中: 完成第七章,包含所有演示和练习. 机舱什么时候达到同样的高度? 查找 $\operatorname{sen} x=1/2$ 是询问机舱处于高度 $1/2$ 的哪个位置。一条水平线在两个点处切割循环:一个在第一象限,一个在第二象限。一轮中,这些是$30°$和$150°$。 在本章中,主要示例使用度数。当出现 $\pi$ 时,角度将以弧度为单位。 演示:两个响应系列 $\alpha$和$180°-\alpha$的点具有相同的高度。此外,完整的转弯也能保持要点。这些都是可能的,因为水平线最多可以在两个点处切割圆。标识: $$\operatorname{sen} x=\operatorname{sen}\alpha\iff \begin{cases} x=\alpha+360°k,\ \text{ou}\\ x=180°-\alpha+360°k. \end{cases}$$对于余弦,垂直线给出点 $\alpha$ 和 $-\alpha$: $$\cos x=\cos\alpha\iff x=\pm\alpha+360°k.$$对于切线,相反的方向具有相同的坐标商: $$\tan x=\tan\alpha\iff x=\alpha+180°k,$$具有定义的切线。这里$k$是一个整数。要使用弧度,请将 $360°$ 更改为 $2\pi$,将 $180°$ 更改为 $\pi$。 带范围的示例 将 $\operatorname{sen} x=1/2$ 解为 $0°\le x<720°$。来自第一家庭的是$30°$和$390°$;第二个的 $150°$ 和 $510°$。休息时间允许跑两圈。完整的答案尊重范围的两端。 如果所请求的正弦或余弦值在 $[-1,1]$ 之外,则没有真正的解决方案。例如,$\cos x=2$ 是不可能的。 换衣服的方程式 考虑$2\operatorname{sen}^2x-\operatorname{sen} x=0$。突出显示$\operatorname{sen} x$: $$\operatorname{sen} x(2\operatorname{sen} x-1)=0.$$当至少一个因子为零时,乘积为零。因此,$\operatorname{sen} x=0$ 或 $\operatorname{sen} x=1/2$。在$[0°,360°)$中,解是$0°$、$30°$、$150°$和$180°$。 如果我们从一开始就将方程除以 $\operatorname{sen} x$,我们将丢失零正弦解。保理让可能性变得可见。对方程求平方后,检查初始方程中的每个答案,因为平方可以添加解。 反函数:选择最佳答案 正弦在整条线上没有反转,因为多个输入产生相同的输出。为了定义反正弦,我们将角度限制为 $[-90°,90°]$。在此范围内,$[-1,1]$的每个值仅出现一次。 反函数 禁止 主要输出 $\arcsin y$ $-1\le y\le1$ $[-90°,90°]$ $\arccos y$ $-1\le y\le1$ $[0°,180°]$ $\arctan y$ 任何真实的 $(-90°,90°)$ 因此,$\arcsin(1/2)=30°$,但方程$\operatorname{sen} x=1/2$有无穷多个解。逆提供了主要价值,用于建立家庭。 $\arcsin$ 也不意味着 $1/\operatorname{sen}$:这个乘法逆元是余割。

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转型:构建新公式

在互动书中: 完成第六章,包含所有演示和练习. 增加转弯并不增加高度 转一圈 $30°$,然后再转一圈 $30°$,结果是 $60°$。但是$\operatorname{sen}30°+\operatorname{sen}30°=1$,同时$\operatorname{sen}60°=\sqrt3/2$。我们需要找出旋转时坐标如何变化。 这是一个高级步骤。如果字母珠还是新的,请先按照$75°$的示例,然后与成人一起返回演示。 加法公式演示 旋转角度$a$后,长度为1的水平向量指向$(\cos a,\operatorname{sen} a)$。垂直于它且长度为 1 的垂直向量指向 $(-\operatorname{sen} a,\cos a)$。它是第一个旋转向量加上 $90°$。 在这次旋转之前,角度点$b$是尺寸为$\cos b$的水平位移和尺寸为$\operatorname{sen} b$的垂直位移之和。旋转保留长度和位移总和。旋转$a$后,其位置为: $$\begin{aligned} (\cos(a+b),\operatorname{sen}(a+b)) &=\cos b(\cos a,\operatorname{sen} a)\\ &\quad+\operatorname{sen} b(-\operatorname{sen} a,\cos a). \end{aligned}$$比较坐标,我们有: $$\cos(a+b)=\cos a\cos b-\operatorname{sen} a\operatorname{sen} b,$$ $$\operatorname{sen}(a+b)=\operatorname{sen} a\cos b+\cos a\operatorname{sen} b.$$将 $b$ 替换为 $-b$ 并使用奇偶校验可得出: $$\cos(a-b)=\cos a\cos b+\operatorname{sen} a\operatorname{sen} b,$$ $$\operatorname{sen}(a-b)=\operatorname{sen} a\cos b-\cos a\operatorname{sen} b.$$将正弦公式除以余弦,然后除以 $\cos a\cos b$,我们得到: $$\tan(a\pm b)=\frac{\tan a\pm\tan b}{1\mp\tan a\tan b}.$$最后一个表达式要求 $a$ 和 $b$ 的切线存在并且最终分母不为零。 示例:新值 作为$75°=45°+30°$:

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值得注意的角度:折叠三角形和多边形

在互动书中: 完成第五章,包含所有演示和练习. 做一个正方形 画一个边长为 1 的正方形并画一条对角线。它将两个直角分成两半:出现两个角度分别为 $45°$、$45°$ 和 $90°$ 的三角形。根据毕达哥拉斯定理,对角线的尺寸为 $\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt2$。 对于直角三角形中的锐角,正弦是对边除以斜边;余弦是邻边除以斜边。这些比率与循环坐标一致:只需将斜边减小到尺寸 1,而不改变角度。 演示:45度的值 在直角三角形中,边的尺寸为 1,斜边的尺寸为 $\sqrt2$。标识: $$\operatorname{sen}45°=\cos45°=\frac1{\sqrt2}=\frac{\sqrt2}{2}.$$我们将分子和分母乘以 $\sqrt2$ 以获得最后的形式。正切为 $1/1=1$。 演示:30和60度的值 现在将 等边三角形 放在 2 旁边。它的三个角度相等,加起来为 $180°$,因此它们的尺寸为 $60°$。绘制距顶点的高度。通过对称性,它将底座分为测量 1 的两部分,将上角分为测量 $30°$ 的两部分。 在形成的直角三角形中,斜边为2,较小的边为1,高为$h$。毕达哥拉斯提出: $$h^2+1^2=2^2\quad\Rightarrow\quad h=\sqrt3.$$对于$30°$角度,其对边测量为1;对于 $60°$,测量 $\sqrt3$。我们得到表: 角度 正弦 余弦 切线 $30°=\pi/6$ $1/2$ $\sqrt3/2$ $\sqrt3/3$ $45°=\pi/4$ $\sqrt2/2$ $\sqrt2/2$ 1 $60°=\pi/3$ $\sqrt3/2$ $1/2$ $\sqrt3$ 该表是两张图的结果。如果您忘记了某个条目,请重做三角形。 正多边形也有正弦 正多边形的所有边和所有角都相等。将其中一个边长为 $n\ge3$ 的边刻入半径为 $R$ 的圆中。将两个相邻顶点连接到中心。所形成的等腰三角形具有$360°/n$的圆心角和$\ell$的底边长度。 从中心开始的高度将底边和圆心角切成两半。在二分之一中,斜边的值为 $R$,与角度 $180°/n$ 相对的一侧的值为 $\ell/2$。所以: $$\operatorname{sen}\frac{\pi}{n}=\frac{\ell}{2R}, \qquad \ell=2R\operatorname{sen}\frac{\pi}{n}.$$对于六边形,$n=6$: $\ell=2R\operatorname{sen}30°=R$。对于正方形,$\ell=2R\operatorname{sen}45°=R\sqrt2$。这种关系解释了多边形测量如何帮助计算三角值。 检查秤 如果等边三角形有边10而不是2,则所有测量值将乘以5。原因将保持不变。正弦不是长度:它是一个没有单位的比率。

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对称性:一张桌子服务整轮比赛

在互动书中: 完成第四章,包含所有演示和练习. 轮镜 在第一象限画一个点,在第二象限画它的倒影。高度相同,但水平位置改变符号。对称性使我们能够在仅知道第一象限的情况下计算整个旋转的值。 如果$\alpha$在$0°$和$90°$之间,则对应点为$(\cos\alpha,\operatorname{sen}\alpha)$。将其反映在轴和中心上: 角度 坐标 正弦 余弦 $180°-\alpha$ $(-\cos\alpha,\operatorname{sen}\alpha)$ $\operatorname{sen}\alpha$ $-\cos\alpha$ $180°+\alpha$ $(-\cos\alpha,-\operatorname{sen}\alpha)$ $-\operatorname{sen}\alpha$ $-\cos\alpha$ $360°-\alpha$ $(\cos\alpha,-\operatorname{sen}\alpha)$ $-\operatorname{sen}\alpha$ $\cos\alpha$ 演示:阅读反思 $150°=180°-30°$点是$30°$点在垂直轴上的反射。该轴上的反射将 $(x,y)$ 更改为 $(-x,y)$。因此,无需记住两个新的测量值: $$\operatorname{sen}150°=\operatorname{sen}30°=\frac12,$$ $$\cos150°=-\cos30°=-\frac{\sqrt3}{2}.$$正切是这些测量值的商。因此,在 $150°$ 中,它是 $-1/\sqrt3=-\sqrt3/3$。同样的推理也证明了表中每一行的合理性。 标志图 在第一象限中,正弦和余弦为正。第二个是正正弦和负余弦。在第三种情况下,两者都是负面的。第四个是负正弦和正余弦。当两个符号相同时,正切为正;当两个符号不同时,正切为负。 不要将此规则应用于轴,就好像它们是象限一样:坐标为零并且某些函数不再存在。 负自旋、偶函数和奇函数 角度点 $\theta$ 和 $-\theta$ 是水平轴上的反射。所以: $$\cos(-\theta)=\cos\theta,\qquad \operatorname{sen}(-\theta)=-\operatorname{sen}\theta.$$具有 $f(-x)=f(x)$ 的函数是 par;带有 $f(-x)=-f(x)$ 的为奇数。余弦和正割是一对。正弦、正切、余切和余割都是奇数,总是在各自的域内。 将高度换成宽度 在直角三角形中,两个锐角之和为 $90°$。与一个相对的一侧与另一侧相邻。像这样: $$\operatorname{sen}(90°-\alpha)=\cos\alpha,$$ $$\cos(90°-\alpha)=\operatorname{sen}\alpha.$$这就是余弦名称的由来:补码的正弦。对于切线,如果存在表达式,则为 $\tan(90°-\alpha)=\cot\alpha$。以弧度为单位,将 $90°$、$180°$ 和 $360°$ 替换为 $\pi/2$、$\pi$ 和 $2\pi$。 三步走法 要研究 $765°$,请移除两圈:$765°-720°=45°$。要学习 $225°$,请写入 $180°+45°$。首先确定象限,然后确定参考角,最后确定函数的符号。此方法允许您使用绘图检查结果。 在日常生活中 风的玫瑰。 东北、西北、西南和东南是彼此的镜像:方向 $45^\circ$ 已知,其他三个仅交换符号。 **计算器。**在计算 $\cos 300^\circ$ 之前,机器使用对称性:$\cos 300^\circ = \cos 60^\circ = \frac{1}{2}$。 时钟指针。 指针在 7 h 处的位置是 1 h 处位置相对于中心的反映,交换了两个符号坐标。 在罗盘中,四个象限的方向是彼此的反射。 Ative o JavaScript para ver esta figura interativa.

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基本关系:各个部分组合在一起

在互动书中: 完成第三章,包含所有演示和练习. 两项措施相结合 在第一象限中用坐标 $(3/5,4/5)$ 标记一个点。它的水平和垂直位移形成直角三角形的腿。到中心的距离是1。这是循环中的一个点,因为 $(3/5)^2+(4/5)^2=9/25+16/25=1$。 示范:基本身份 毕达哥拉斯定理指出,在直角三角形中,斜边的平方是直角边的平方和。对于循环中的一点,边的长度为 $|\cos\theta|$ 和 $|\operatorname{sen}\theta|$,斜边的长度为 1。平方消除了符号。因此,在任意象限: $$\operatorname{sen}^2\theta+\cos^2\theta=1.$$书写$\operatorname{sen}^2\theta$表示$(\operatorname{sen}\theta)^2$。在轴点处,等式也直接适用:一个坐标为零,另一个坐标为 1 或 -1。 我们将这种等式称为恒等式:它适用于其域的每个角度。 $\operatorname{sen}\theta=1/2$ 是一个仅适用于某些角度的方程。 两个新身份 如果 $\cos\theta\ne0$,则将每个恒等项除以 $\cos^2\theta$: $$\frac{\operatorname{sen}^2\theta}{\cos^2\theta}+1 =\frac1{\cos^2\theta}.$$根据定义,$1+\tan^2\theta=\sec^2\theta$。如果 $\operatorname{sen}\theta\ne0$,除以 $\operatorname{sen}^2\theta$ 得到 $1+\cot^2\theta=\csc^2\theta$。 条件遵循公式。分数等式只能在所有分数都存在的情况下使用。 示例:正方形隐藏的标志 我们知道$\operatorname{sen}\theta=3/5$。然后: $$\cos^2\theta=1-\frac9{25}=\frac{16}{25}.$$因此,$\cos\theta=4/5$ 或 $-4/5$。如果该点位于第二象限,我们选择 $-4/5$,因为它位于中心左侧。在这种情况下,$\tan\theta=(3/5)/(-4/5)=-3/4$。 如何证明身份 从一侧开始,使用已知的等式,直到到达另一侧。测试一个角度是不够的:关于所有角度的主张需要一般性论证。 例如,对于 $\cos\theta\ne0$: $$\begin{aligned} (1-\operatorname{sen}\theta)(1+\operatorname{sen}\theta) &=1-\operatorname{sen}^2\theta\\ &=\cos^2\theta. \end{aligned}$$即使余弦为零,所获得的等式也是有效的,因为没有进行除法。如果我们两边除以$\cos^2\theta$得到1,我们现在需要$\cos\theta\ne0$。简化表达式不会返回开始时禁止的点。 错误实验室 有人写为$\operatorname{sen}\theta+\cos\theta=1$,因为平方和是1。尝试$\theta=45°$:总和是$\sqrt2$,与1不同。一个反例就推翻了一个普遍的主张。保持这种差异有助于所有数学。 在日常生活中 坡道上的推车。 倾斜坡道 $\alpha$ 上的推车的重量 $P$ 分为 $P\operatorname{sen}\alpha$(使其下降)和 $P\cos\alpha$(将其压在坡道上);和$(P\operatorname{sen}\alpha)^2 + (P\cos\alpha)^2 = P^2$。 **屏幕尺寸。**屏幕的宽度和高度是对角线的余弦和正弦,因此为 $\text{largura}^2 + \text{altura}^2 = \text{diagonal}^2$。 **能源费用。**当“功率因数”$\cos\varphi$ 较低时,行业将支付罚款;相应的正弦留下基本关系。 宽度² + 高度² = 对角线²:电视屏幕上的基本关系。 Ative o JavaScript para ver esta figura interativa.

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循环函数:掀起波澜的轮子

在互动书中: 完成第二章,包含所有演示和练习. 摩天轮舱 想象一个摩天轮,其中心高度为零,半径等于一。当驾驶室旋转时,其高度也会发生变化。它的水平位置也会改变。让我们为这两个测量命名。 循环上的一点的坐标为$P=(x,y)$。对于转动角度$\theta$,我们定义$\cos\theta=x$和$\operatorname{sen}\theta=y$。 Cosine 为水平位置; 正弦,有符号高度。左边$x$为负;在中心下方,$y$ 为负。 函数是将其域中的每个输入与单个输出关联起来的规则。对于正弦和余弦,任何实数都可以作为弧度的输入;输出在 $-1$ 和 $1$ 之间。 从轮子到图表 制作一个表格,将角度放在水平轴上,将函数的值放在垂直轴上: 旋转 $0°$ $90°$ $180°$ $270°$ $360°$ 正弦 0 1 0 −1 0 余弦 1 0 −1 0 1 在这些点之间,价值观不断变化。画一条平滑的曲线。然后重复绘制另一轮。当输入中的相同正向移位重复所有值时,函数是周期性的。这些变化中最小的(如果存在的话)就是基本周期。 演示:为什么波浪会重复? 一圈后,机舱返回同一点。因此,它的两个坐标与前面的相同: $$\operatorname{sen}(\theta+2\pi)=\operatorname{sen}\theta,\qquad \cos(\theta+2\pi)=\cos\theta.$$小于一转的正旋转无法维持所有点的水平位置:特别是,余弦仅在完整一转后返回到 1。对于正弦波,其最大值 1 仅在完整旋转一圈后重新出现。因此,两者都有基本周期$2\pi$。 其他四个功能 切线 将高度与水平位置进行比较: $$\tan\theta=\frac{\operatorname{sen}\theta}{\cos\theta}.$$当余弦为零时,它不存在:$\theta=\pi/2+k\pi$。除以零不会产生数字。切线有一个周期$\pi$:半圈后,两个坐标改变符号,商保持不变。 三个功能使这个系列更加完整: 功能 定义 当它不存在时 余切 $\cot\theta=\cos\theta/\operatorname{sen}\theta$ $\theta=k\pi$ 烘干 $\sec\theta=1/\cos\theta$ $\theta=\pi/2+k\pi$ 余割 $\csc\theta=1/\operatorname{sen}\theta$ $\theta=k\pi$ 在这里以及本书的其余部分,$k$ 代表任何整数。余切有周期 $\pi$;正割和余割,$2\pi$。正弦和余弦可以为零;它们的倒数永远不为零,并且模数至少为 1。

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弧和角:转弯的数学

在互动书中: 完成第一章,包含所有演示和练习. 从一个转弯开始 面向墙壁站立并转身,直到面向对面的墙壁。你转过身来。再转半圈,您就处于起始位置。 角度 测量同源两条射线之间的间隙。我们还可以遵循将其中一个带到另一个的轮换。 拿一个纸盘。标记中心 O 和边缘上的两个点 A 和 B。线段 OA 和 OB 是射线。从 A 到 B 的弯曲路径是一个 圆弧。沿着不同点之间的边缘有两条路径:说出您正在使用哪一条。直线段AB是弦,与圆弧不同。 度数:除以周围 一回合有$360°$。半圈有 $180°$,四分之一圈有 $90°$。 $0°$和$90°$之间的角度是锐角;在 $90°$ 和 $180°$ 之间,钝角。 $90°$的角度是正确的。 每度有 60 角分,每分钟有 60 角秒。角度单位为:$1°=60'$ 和 $1'=60''$。例如,$12°30'=12{,}5°$ 因为 $30/60=1/2$。 演示:用绳子测量足弓 使用半径为 $r$、长度为 $2\pi r$ 的圆。这里$\pi$是圆的长度和直径的比值;大约$3{,}14159$。 占据匝数 $\alpha/360°$ 的圆弧具有长度 $$s=\frac{\alpha}{360°}\,2\pi r.$$还有另一个单位:弧度是切割长度等于半径的弧的圆心角。以弧度为单位的测量值为 $\theta=s/r$。由于一转的长度为 $2\pi r$,因此它的测量值为 $2\pi$ 弧度。所以: $$180°=\pi\text{ rad},\qquad s=r\theta.$$在最后一个公式中,$\theta$ 需要以弧度为单位。半径为 3 cm 且旋转 $60°=\pi/3$ rad 的轮子在其边缘行程 $3\cdot\pi/3=\pi$ cm 上形成一个点。我们不会将角度的测量与弧长混淆。

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正弦、直角边与斜边:三角学和它失落的名字

几乎每个学生都学会了说“正弦”“余弦”“直角边”和“斜边”,却不知道这些词原本是什么意思。它们是要背的标签,就像陌生城市里的街名。但每个词都曾经是一段描述,有些还藏着意想不到的故事。比如正弦(sine),就是一次翻译失误的产物。 拉丁文里的毕达哥拉斯 几何学中最著名的定理,在很长一段时间里,是一句关于真正的正方形的话——画在三角形各边上的正方形。本站早期的文章按照中世纪的方式把它写成: $$\textit{quadratum lateris } a \textit{ et quadratum lateris } b \textit{ aequalis quadratum lateris } c,$$“边 $a$ 上的正方形与边 $b$ 上的正方形之和,等于边 $c$ 上的正方形”。边长为 $3$、$4$、$5$ 时,正方形的面积是 $9$、$16$、$25$,而 $9+16=25$ 确实成立。边长 $6$、$8$、$10$:$36+64=100$。今天我们写作 $$a^2+b^2=c^2,$$而指数 $^2$ 的名字本身仍带着它所出自的图形:“平方”。这个定理并不只属于希腊。约公元前 1800 年的一块巴比伦泥板“普林顿 322”列出了满足这一关系的数组;中国的《周髀算经》用一幅叫作“勾股”的图证明了 $3$、$4$、$5$ 的情形,“勾”和“股”就是中文里两条较短边的名字。 直角边与斜边 在欧洲语言里,直角三角形各边的名字来自希腊语,原本是对位置的描述。直角边的西文名 cathetus 来自 káthetos,意思是“垂下来的东西”,这个词也指泥瓦匠的铅垂线:直角边就是垂直于另一条边落下的那条边。斜边的西文名 hypotenuse 来自 hypoteínousa,意思是“在下面绷紧的”:它是在直角下方从一端延伸到另一端的那条边,就像弓上的弦。 这些名字是用语言做成的像似符:它们说明了每条边在哪里。一旦变成标签,图像就消失了。对懂希腊语的人来说,“斜边是最长的边”几乎不言自明;对只背过这个词的人来说,这又是一条规则。中文的“勾、股、弦”同样是图像:勾是曲尺短的一边,股是长的一边(像大腿),弦则是弓弦。 等边三角形与特殊角 学校要求背的正弦、余弦值,比如 $\frac12$、$\frac{\sqrt3}{2}$、$\frac{\sqrt2}{2}$,都来自两个图形。把边长为 $a$ 的等边三角形沿高 $h$ 切成两半:出现两个直角三角形,角为 $30^\circ$、$60^\circ$、$90^\circ$,斜边为 $a$,一条直角边为 $\frac a2$。由毕达哥拉斯定理, $$h^2+\left(\frac a2\right)^2=a^2\quad\Longrightarrow\quad h^2=\frac{3a^2}{4}\quad\Longrightarrow\quad h=\frac{a}{2}\sqrt3.$$斜边取 $1$ 时,$30^\circ$ 角的对边长 $\frac12$,$60^\circ$ 角的对边长 $\frac{\sqrt3}2$。把正方形沿对角线切开,就得到 $45^\circ$ 角,两条直角边都等于 $\frac{\sqrt2}2$。要背的那张表,不过是对两个图形的阅读。

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显着线的计算

中位数、高度和 角平分线 只能从三边计算。所有公式都来自度量关系,而斯图尔特的单一关系可以一次性解决所有问题。 谁发现的 中位数公式被称为阿波罗尼乌斯定理:亚历山大的教皇将其归因于佩尔加的阿波罗尼乌斯(公元前 3 世纪)。高度公式使用三角形的面积作为边的函数,即海伦公式,由亚历山大的海伦在1世纪以公制(阿拉伯人将其归因于阿基米德)证明。苏格兰人Matthew Stewart在一些在高等数学中相当有用的一般定理一书中在1746中发表了适用于连接顶点和对边的任何线段的关系。 佩尔加的阿波罗尼乌斯,后来的艺术表现。乔瓦尼·巴蒂斯塔备忘录 · 维基共享资源 · 公共领域 亚历山大的苍鹭,后来的艺术表现。作者身份不明 · 维基共享资源 · 公共领域 阿基米德,后来的艺术表现。多梅尼科·费蒂 · 维基共享资源 · 公共领域 马修·斯图尔特。未知作者未知作者 · 维基共享资源 · 公共领域 故事 斯图尔特 (1717–1785) 是格拉斯哥罗伯特·西姆森 (Robert Simson) 和爱丁堡科林·麦克劳林 (Colin Maclaurin) 的学生,并接替麦克劳林担任数学教授。他以希腊的方式提倡纯粹的几何方法,甚至适用于天文学问题,例如计算到太阳的距离。 罗伯特·西姆森.作者身份不明 · 维基共享资源 · 公共领域 科林·麦克劳林.大卫·斯图尔特·厄斯金 (1742–1829) · 维基共享资源 · 公共领域 将顶点连接到对侧点的线段现在称为 ceviana,以纪念意大利人 Giovanni Ceva (1678)。中位数、高度和 角平分线 是特定的 Cevians,因此 Stewart 关系给出了所有这些的公式。

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度量关系和余弦定理

当角度不正确时,毕达哥拉斯定理有一个修正项。这个术语就是余弦定律。 谁发现的 该主题的度量关系在欧几里得(c. 300 BC)的几何原本中,以区域语言表示:命题II.12处理钝角的对边,并且II.13,与锐角相对。余弦形式 $a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A$ 与三角函数表一起出现的时间要晚得多。波斯天文学家Jamshid al-Kashi在算术的关键中的1427中提出了它;在法国,余弦定律仍称为théorème d’Al-Kashi。 François Viète 在 1593 中用余弦编写。 欧几里得,文艺复兴时期的代表传统上与欧几里得或阿基米德相关。拉斐尔·桑齐奥 · 维基共享资源 · 公共领域 弗朗索瓦·维埃特。作者身份不明;查看源代码 · 维基共享资源 · 公共领域 故事 欧几里得没有余弦或长度数。他说,钝角对边的正方形比另外两条边的正方形之和大“一侧与另一侧投影形成的矩形的两倍”。和这个主题的关系是一样的,都是用区域来写的。 比较$a^2$和$b^2 + c^2$有一个简单的测试:只要知道三边就可以知道三角形是锐角、直角还是钝角。 在日常生活中 **导航。**一艘船行驶 10 公里,转向 40°,再行驶 6 公里,是根据余弦定律计算出的距离港口的距离。 **机器人。**两段机械臂的关节角度通过余弦定律计算。 **地形。**当测量一块土地的两条边以及它们之间的角度时,第三条边不符合余弦定律。 **体育。**分析师根据两名球员和第三名球员之间的距离以及他们之间的角度来计算传球距离。 来源: 元素,命题 II.12 · 元素,命题 II.13 · Al-Kashi (MacTutor)。 理论与结构 度量关系 Teorema · 锐角的对面 在任何三角形中,锐角对边的平方等于其他两条边的平方和减其中一条边与另一条边在其上的投影的乘积的两倍: $$\hat A < 90^{\circ},\; m = \text{proj. de } b \text{ sobre } c \;\Longrightarrow\; a^2 = b^2 + c^2 - 2cm.$$ Teorema · 钝角的对边 在钝角三角形中,钝角一侧的正方形等于另外两条边的平方和加上其中一侧与另一侧在其上(或包含它的直线上)投影的乘积的两倍: $$\hat A > 90^{\circ},\; m = \text{proj. de } b \text{ sobre } c \;\Longrightarrow\; a^2 = b^2 + c^2 + 2cm.$$