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解三角形闯关

正弦定理 × 余弦定理

知道几条边、几个角,就把整块三角形拼出来

第 1 关直角不够用了

先从你熟悉的直角三角形出发。

站在河岸上测对岸一棵树。你能量岸边的一段距离,也能测两个方向角,可你没法踩着水去量斜边。

直角三角形里,我们靠 sin A = 对边 ÷ 斜边。可现实里的三角形常常没有直角。这时要换两把更大的尺子:

正弦定理

手里有“边和它的对角”这一对,就优先想它。

余弦定理

三边全知道,或两边夹一角,就让它上场。

字母先对号入座在 △ABC 里,a 是 A 的对边 BCb 是 B 的对边 CAc 是 C 的对边 AB。大写字母是角,小写字母是它正对面的边。

热身:b 正对哪个角?

第 2 关拖出任意三角形

三个顶点都能拖。边和角会实时重算。

按住 A、B、C 任一点拖动
你刚才验证了什么形状随便变,三组“边 ÷ 对角正弦”总是相等;把余弦定理左边和右边分别算出来,也总能对上。不是图碰巧,是所有三角形都这样。
至少拖动一个顶点,完成这次实验。

第 3 关正弦定理:边角配对

它把“边”和“正对面的角”绑成一组。

asin A = bsin B = csin C = 2R

a、b、c 是三条边,A、B、C 是各自的对角。R 是这个三角形外接圆的半径。整条式子在说:边越长,它正对的角通常也越大。

1把三角形放进外接圆

画直径 BD。因为 BD 是直径,∠BCD = 90°,而 BD = 2R。

2回到直角三角形 BCD

sin∠BDC = BC ÷ BD = a ÷ 2R。∠BDC 和 ∠BAC 都看着同一条弦 BC;若两角互补,正弦值也仍然相等。所以 a = 2R sin A

3轮换字母

同样做两次,就有 b = 2R sin Bc = 2R sin C。三个式子一起除过去,就是上面的正弦定理。

小题:△ABC 中,a = 8,A = 30°,外接圆半径 R 是多少?

R =

第 4 关余弦定理:勾股升级版

没有直角,也能用两边和夹角算第三边。

= b² + c² − 2bc cos A

右边的 A 是 b、c 的夹角,算出来的是 A 的对边 a。另两条式子只是把字母轮换:b²=c²+a²−2ca cosBc²=a²+b²−2ab cosC

它为什么是勾股定理的推广当 A = 90°,cos A = 0,最后那坨直接消失,变成 a² = b² + c²。勾股定理只是余弦定理在直角时的特写。

你来算:b = 6,c = 8,夹角 A = 90°,求 a。

a =
如果已知三边,怎么反求角?

把式子搬家:cos A = (b²+c²−a²) ÷ 2bc,再用计算器求 A。注意计算器要在“角度 DEG”模式。

第 5 关看条件,选武器

别见到三角形就乱套公式。先看题目给了什么。

SSS
三边已知:用余弦定理先求一个角。比如 a、b、c 都给了。
SAS
两边和夹角:用余弦定理先求第三边。夹角最关键。
ASA
两角和夹边:第三角先用 180° 补出,再用正弦定理。
AAS
两角和一条非夹边:也是先补角,再用正弦定理。
SSA
两边和其中一边的对角:正弦定理能算,但要警惕 0、1、2 个三角形。
“边边角”不是 SASSAS 的角必须夹在两条已知边中间。若已知角只正对其中一条已知边,那是 SSA,多解风险就在这里。

分类挑战:给每组条件选第一步该用的定理。全对才过关。

第 6 关SSA:同样条件,两个答案

这不是计算器出错,是三角形真的能摆成两个。

固定 A = 30°、b = CA = 10,再让 a = BC 改变。点 B 必须同时待在:从 A 出发的 30° 射线上、以 C 为圆心且半径为 a 的圆上。交点有几个,三角形就有几个。

蓝线是射线,虚线圆表示 BC = a

当前 a = 8.0 时,一共有几个三角形?

第 7 关坑点集中营 + 实战

最容易丢分的地方,放在一起拆掉。

坑 1:边角配错

a 只能配 sin A,不能看哪个字母顺眼就配哪个。

坑 2:夹角认错

余弦式里的 A 必须夹在 b、c 中间。

坑 3:忘了第二解

sin B = sin(180°−B)。SSA 算出锐角后,要试试补角。

坑 4:计算器模式

题目用“度”,计算器就放 DEG,不要用 RAD。

面积也能顺手拿下S = ½ab sin C。a、b 是两条边,C 是它们的夹角。可以想成“底 × 高 ÷ 2”,其中高就是 b sin C
用边判断形状先找最长边 a,再比较 a² 和 b²+c²:相等是直角;a² 更大是钝角;a² 更小是锐角。这个判断正是余弦定理在背后工作。
隔着河怎么测在同一岸量基线 AB,再测 ∠A、∠B。补出 C 后,用正弦定理算到目标 C 的距离。不用真的游过去。

四道辨析,一次扫坑:

第 8 关随机通关测

10 题覆盖全部关卡。数字每次会换,交卷后逐题讲。

附加挑战:选定理,再解出来

随机连闯 5 题。每题先选正弦/余弦定理,再填答案。每过一题加 2 附加分。

连闯 0 / 5最好 0 / 5
答案 =