正弦定理的三种证明

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A

B

C c

b

a

C

B

A

D

a

b

c A

B C

D

a

b

c

△ABC 中的三个内角∠A ,∠B ,∠C 的对边,分别用,,a b c 表示. 正弦定理:在三角形中,各边的长和它所对角的正弦的比相等,即

==

sin sin sin a b c

A B C

证明:按照三角形的种类,分三种情形证明之. (1) 在Rt ABC ∆中,如图1-1

sin =

a A c ,sin =

b B

c 因此,==sin sin a b

c A B

有因为sin =1C ,所以

==

sin sin sin a b c

A B C

(2)在锐角△ABC 中,如图1-2

作CD AB ⊥于点D ,有sin =

CD A b ,sin =CD

B a , 因此,sin =sin b A a B ,即=

sin sin a b

A B

同理可证:=sin sin a c A C ,故==

sin sin sin a b c

A B C

.

(3)在钝角△ABC 中,如图1-3

作CD AB ⊥,交AB 的延长线于点D ,则

sin =CD A b ,sin =sin =CD

ABC CBD a

∠ 因此,sin =sin b A a B ,即=

sin sin a b

A B

同理可证:=

sin sin b c

B C 故==

sin sin sin a b c A B C

综上所述,在任意的三角形中,正弦定理总是成立.

B

A

C

B

证明:如图所示,圆O 是△ABC 的外接圆,半径为R 连接AO 并延长,交圆O 于点D ,连接CD ,

易知,=90ACD ∠,=B D ∠∠

sin =

=

2AC b D AD R ,即sin =2b

B R 因此=2sin b R B

同理,延长,BO CO ,

可证==2sin sin a c R A C 故===2sin sin sin a b c R A B C

证明:过点B 作单位向量j BC ⊥,那么就有 j AC j AB j BC =+

cos(90)cos(90)0b C c B ⇒+=++sin b C ⇒-=sin sin b c

B C

=

, 同理有sin sin a b

A B =

。 故==

sin sin sin a b c A B C

【小技巧】

根据几何图形确定向量夹角的方法:

如果两个向量所在之间直线相交,或通过平移一个向量而相交,那么 (1) 向量夹角为锐角,很容易判断;

(2) 向量夹角为钝角时,可以先判断锐角,再取补角 例如:

确定向量j 与向量AB 的夹角时,由于是钝角,

先确定向量j 与向量BA 的夹角为90B -,再求补角,即为90B + 确定向量j 与向量AC 的夹角时,先平移j ,同上可得,夹角为90C +