trigonometry

正弦定理

正弦定理は、任意の三角形の辺と対角の正弦を結びつける:a/sin(A) = b/sin(B) = c/sin(C)。

正弦定理は、任意の三角形について成り立つ(直角三角形に限らない):

asinA=bsinB=csinC=2R\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R

ここで a,b,ca, b, c は角 A,B,CA, B, C の対辺の長さ、RR は外接円の半径である。

利用場面

  1. AAS または ASA:2つの角と1つの辺が与えられたとき、他の辺を求める。
  2. SSA(曖昧な場合):2つの辺とそれに挟まれない角が与えられたとき。有効な三角形が0個、1個、2個のいずれかになり得るので、必ず確認する。

余弦定理 c2=a2+b22abcosCc^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C は、SSSSAS の場合に対応する対の定理である。両者を合わせれば、任意の三角形を完全に解ける。独立な3つの情報が与えられれば、6つすべて(3辺+3角)を求められる。

証明:1つの頂点から垂線を下ろす。その長さは一方の見方では bsinAb \sin A、もう一方の見方では asinBa \sin B となる。これらを等しいとおくと a/sinA=b/sinBa/\sin A = b/\sin B が得られる。