余弦定理怎么证?

余弦定理怎么证?

余弦定理的证明,我们最早可以在《几何原本》第2卷“几何代数的基本原理”命题12以及命题13中看到证明的雏形。

以下是《几何原本》第2卷命题12以及命题13的证明:

已知三角形ABC是钝角三角形,角BAC是钝角,过点B作CA延长线的垂线BD,两线段相交于点D。

目标:证明以BC为边的正方形面积比以BA、AC为边的正方形面积之和大,大出来的面积为以CA、AD长度为边构成的矩形面积的二倍。

证明:

1、由命题4的结论可得:DC*DC=DA*DA+AC*AC+2DA*AC。(第2卷 命题4)

2、等式两边同时加上DB*DB,于是DB*DB+DC*DC=DA*DA+AC*AC+2DA*AC+DB*DB。

3、在直角三角形BDC中,BC*BC=DB*DB+DC*DC。(第1卷 命题47)

4、在直角三角形BDA中,DA*DA+DB*DB=AB*AB。(第1卷 命题47)

5、于是BC*BC=AB*AB+AC*AC+2DA*AC。

证明完毕。

说明:该命题是著名的余弦定理公式,用代数表示为:

(因为cosBAC=-AD/AB)

已知ABC是锐角三角形,过点A作BC的垂线AD。

目标:以AB为边的正方形面积比以AC、BC为边的正方形面积小,小出来的面积为以BC、DC长度为边的矩形面积的二倍。

证明:

1、由命题7的结论可得:BC*BC+DC*DC=2BC*DC+BD*BD。(第2卷 命题7)

2、两边同时加上AD*AD,于是BC*BC+DC*DC+AD*AD=2BC*DC+BD*BD+AD*AD。

3、在直角三角形ABD中,AB*AB=BD*BD+AD*AD。(第1卷 命题47)

4、在直角三角形ADC中,AC*AC=DC*DC+AD*AD。(第1卷 命题47)

4、于是,BC*BC+AC*AC=AB*AB+2BC*DC。

5、两边同时减2BC*DC,于是AB*AB=BC*BC+AC*AC-2BC*DC。

6、因此以AB为边的正方形面积比以AC、BC为边的正方形面积小,小出来的面积为以BC、DC长度为边的矩形面积的二倍。

证明完毕。

说明:该命题是著名的余弦定理公式,用代数表示为:

(因为cosACB=CD/AC)

好了,这一讲就到这里了。

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