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1、证明余弦定理怎么证明余弦定理证明余弦定理:因为过c作cd垂直于ab,ad=bcosa;所以(c-bcosa)^2+(bsina)^2=a^2。又因为b^2-(bcosa)^2=(bsina)^2,所以(c-x)^2+b^2-(bcosa)^2=a^2,所以c^2-2cbcosa+(bcosa)^2+b^2-(bcosa)^2=a^2,所以c^2-2cbcosa+b^2=a^2,所以c^2+b^2-a^2=2cbcosa,所以cosa=(c^2+b^2-a^2)/2bc同理cosb=(a^2+c^2-b^2)/2ac,cosc=(a^2+b^2-c^2)/2ab2在任意△abc中
2、,作ad⊥bc.∠c对边为c,∠b对边为b,∠a对边为a-->bd=cosb*c,ad=sinb*c,dc=bc-bd=a-cosb*c勾股定理可知:ac²=ad²+dc²b²=(sinb*c)²+(a-cosb*c)²b²=sin²b*c²+a²+cos²b*c²-2ac*cosbb²=(sin²b+cos²b)*c²-2ac*cosb+a²b²=c²+a²-2ac*cosb所以,cosb=(c²+a²-b²)/2ac2第14页共14页如右图,在abc中,三内角a、b、c所对的边分别是a、b、c.以a为原点,ac所在的直线为x轴建立直角坐标系,于是c点坐标是(b,0),由三角
3、函数的定义得b点坐标是(ccosa,csina).∴cb=(ccosa-b,csina).现将cb平移到起点为原点a,则ad=cb.而
4、ad
5、=
6、cb
7、=a,∠dac=π-∠bca=π-c,根据三角函数的定义知d点坐标是(acos(π-c),asin(π-c))即d点坐标是(-acosc,asinc),∴ad=(-acosc,asinc)而ad=cb∴(-acosc,asinc)=(ccosa-b,csina)∴asinc=csina…………①-acosc=ccosa-b……②由①得asina=csinc,同理可证asina=bsinb,∴asina=bsinb=csinc.由
8、②得acosc=b-ccosa,平方得:a2cos2c=b2-2bccosa+c2cos2a,即a2-a2sin2c=b2-2bccosa+c2-c2sin2a.而由①可得a2sin2c=c2sin2a∴a2=b2+c2-2bccosa.同理可证b2=a2+c2-2accosb,c2=a2+b2-2abcosc.到此正弦定理和余弦定理证明完毕。3△abc的三边分别为a,b,c,边bc,ca,ab上的中线分别为ma.mb,mc,应用余弦定理证明:mb=(1/2)mc=(1/2)ma=√(c^2+(a/2)^2-ac*cosb)=(1/2)√(4c^2+a^2-4ac*cosb)由
9、b^2=a^2+c^2-2ac*cosb得,4ac*cosb=2a^2+2c^2-2b^2,代入上述ma表达式:ma=(1/2)√=(1/2)√(2b^2+2c^2-a^2)同理可得:mb=mc=4ma=√(c^2+(a/2)^2-ac*cosb)=(1/2)√(4c^2+a^2-4ac*cosb)第14页共14页由b^2=a^2+c^2-2ac*cosb得,4ac*cosb=2a^2+2c^2-2b^2,代入上述ma表达式:ma=(1/2)√=(1/2)√(2b^2+2c^2-a^2)证毕。第二篇:用复数证明余弦定理用复数证明余弦定理法一:证明:建立如下图所示的直角坐标系,则
10、a=(0,0)、b=(c,0),又由任意角三角函数的定义可得:c=(bcosa,bsina),以ab、bc为邻边作平行四边形abcc′,则∠bac′=π-∠b,∴c′(acos(π-b),asin(π-b))=c′(-acosb,asinb).根据向量的运算:=(-acosb,asinb),=-=(bcosa-c,bsina),(1)由=:得asinb=bsina,即同理可得:=.(2)由=(b-cosa-c)2+(bsina)2=b2+c2-2bccosa,又
11、
12、=a,∴a2=b2+c2-2bccosa.同理:c2=a2+b2-2abcosc;b2=a2+c2-2accosb
13、.法二:如图5,第14页共14页,设轴、轴方向上的单位向量分别为、,将上式的两边分别与、作数量积,可知即将(1)式改写为化简得b2-a2-c2=-2accosb.即b2=a2+c2-2accosb.(4)这里(1)为射影定理,(2)为正弦定理,(4)为余弦定理.2在△abc中,ab=c、bc=a、ca=b则c^2=a^2+b^2-2ab*cosca^2=b^2+c^2-2bc*cosab^2=a^2+c^2-2ac*cosb下面在锐角△中证明第一个等式,在钝角△中证明以此类推。过a作ad⊥b