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余弦定理证明(精选多篇)

发布时间:2014-12-18 09:45:01 审核编辑:本站小编下载该Word文档收藏本文

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正文

第一篇:余弦定理证明过程

在△abc中,设bc=a,ac=b,ab=c,试根据b,c,a来表示a。 分析:由于初中平面几何所接触的是解直角三角形问题,所以应添加辅助线构造直角三角形,在直角三角形内通过边角关系作进一步的转化工作,故作cd垂直于ab于d,那么在rt△bdc中,边a可利用勾股定理用cd、db表示,而cd可在rt△adc中利用边角关系表示,db可利用ab-ad转化为ad,进而在rt△adc内求解。

解:过c作cd⊥ab,垂足为d,则在rt△cdb中,根据勾股定理可得: a2=cd2+bd2

∵在rt△adc中,cd2=b2-ad2

又∵bd2=(c-ad)2=c2-2c·ad+ad2

∴a2=b2-ad2+c2-2c·ad+ad2=b2+c2

-2c·ad 又∵在rt△adc中,ad=b·cosa ∴a2=b2+c2-2bccosa类似地可以证明b2=a2+c2-2accosb,c2=a2+b2-2abcosc

第二篇:余弦定理证明

余弦定理证明

在任意△abc中,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+dc²

b²=(sinb*c)²+(a-cosb*c)²

b²=sin²b*c²+a²+cos²b*c²-2ac*cosb

b²=(sin²b+cos²b)*c²-2ac*cosb+a²

b²=c²+a²-2ac*cosb

所以,cosb=(c²+a²-b²)/2ac

2

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|ad|=|cb|=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=

4

ma=√(c^2+(a/2)^2-ac*cosb)

=(1/2)√(4c^2+a^2-4ac*cosb)

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。

第三篇:余弦定理证明过程

余弦定理证明过程

ma=√(c^2+(a/2)^2-ac*cosb)

=(1/2)√(4c^2+a^2-4ac*cosb)

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。

2

在任意△abc中,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+dc²

b²=(sinb*c)²+(a-cosb*c)²

b²=sin²b*c²+a²+cos²b*c²-2ac*cosb

b²=(sin²b+cos²b)*c²-2ac*cosb+a²

b²=c²+a²-2ac*cosb

所以,cosb=(c²+a²-b²)/2ac

2

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|ad|=|cb|=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b^2=a^2+c^2-2ac*cosb

得,4ac*cosb=2a^2+2c^2-2b^2,代入上述m(更多好范文请关注:WWw.HaOwoRD.coM)a表达式:

ma=(1/2)√

=(1/2)√(2b^2+2c^2-a^2)

同理可得:

mb=

mc=

4

ma=√(c^2+(a/2)^2-ac*cosb)

=(1/2)√(4c^2+a^2-4ac*cosb)

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。

第四篇:余弦定理的证明方法

余弦定理的证明方法

在△abc中,ab=c、bc=a、ca=b

则c^2=a^2+b^2-2ab*cosc

a^2=b^2+c^2-2bc*cosa

b^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⊥bc于d,则bd+cd=a

由勾股定理得:

c^2=(ad)^2+(bd)^2,(ad)^2=b^2-(cd)^2

所以c^2=(ad)^2-(cd)^2+b^2

=(a-cd)^2-(cd)^2+b^2

=a^2-2a*cd+(cd)^2-(cd)^2+b^2

=a^2+b^2-2a*cd

因为cosc=cd/b

所以cd=b*cosc

所以c^2=a^2+b^2-2ab*cosc

在任意△abc中,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+dc²

b²=(sinb*c)²+(a-cosb*c)²

b²=sin²b*c²+a²+cos²b*c²-2ac*cosb

b²=(sin²b+cos²b)*c²-2ac*cosb+a²

b²=c²+a²-2ac*cosb

所以,cosb=(c²+a²-b²)/2ac

2

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|ad|=|cb|=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=

4

ma=√(c^2+(a/2)^2-ac*cosb)

=(1/2)√(4c^2+a^2-4ac*cosb)

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。

第五篇:高考考余弦定理证明

从高考考余弦定理证明谈起【题1】 叙述并证明勾股定理(1979年全国卷,四题). 【说明】 这道大题,在总分为110分的考卷上,理科占6分,文科占9分.理科的评分标准是:(1)叙述勾股定理(2分);(2)证明勾股定理(4分).

【题2】 (1980·理科四题(满分8分))写出余弦定理(只写一个公式即可),并加以证明

【插话】 对这道题目,人们虽然不感到新鲜,但有一个期待,期待着标准答案中有“新鲜东西”出现.后来一看,非常“失望”,该题对余弦定理的证明,依赖的仍然是勾股定理.

【题3】(2014年四川)

(文)(19)(本小题满分12分)

2由推导两角和的正弦公式

,求.(ⅰ)1证明两角和的余弦公式(ⅱ)已知

解:(1)①如图,在执教坐标系xoy内做单位圆o,并作出角α、β与-β,使角α的始边为ox,交⊙o于点p1,终边交⊙o于p2;角β的始边为op2,终边交⊙o于p3;角-β的始边为op1,终边交⊙o于p4.

则p1(1,0),p2(cosα,sinα)

p3(cos(α+β),sin(α+β)),p4(cos(-β),sin(-β))

由p1p3=p2p4及两点间的距离公式,得

[cos(α+β)-1]+sin(α+β)=[cos(-β)-cosα]+[sin(-β)-sinα]

展开并整理得:2-2cos(α+β)=2-2(cosαcosβ-sinαsinβ)

∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ.?②由①易得cos(

sin(α+β)=cos[

=cos(-(α+β)]=cos[(-α)+(-β)] -α)=sinα,sin(-α)=cosα 2222-α)cos(-β)-sin(-α)sin(-β)

=sinαcosβ+cosαsinβ??????????????6分

(2)∵α∈(π,),cosα=-

∴sinα=-

∵β∈(,π),tanβ=-

∴cosβ=-,sinβ=

cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ

=(-)×(-)-(-

)× = (理)(19)(本小题满分12分)

(ⅰ)1证明两角和的余弦公式

2由推导两角和的正弦公式

,且,求cosc. ; . (ⅱ)已知△abc的面积

解:(1)①如图,在执教坐标系xoy内做单位圆o,并作出角α、β与-β,使角α的始边为ox,

交⊙o于点p1,终边交⊙o于p2;角β的始边为op2,终边交⊙o于p3;角-β的始边为op1,终边交⊙o于p4.

则p1(1,0),p2(cosα,sinα)p3(cos(α+β),sin(α+β)),p4(cos(-β),sin(-β))

由p1p3=p2p4及两点间的距离公式,得

[cos(α+β)-1]2+sin2(α+β)=[cos(-β)-cosα]2+[sin(-β)-sinα]2

展开并整理得:2-2cos(α+β)=2-2(cosαcosβ-sinαsinβ)

∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ.????????4分

②由①易得cos(

sin(α+β)=cos[

=cos(-α)=sinα,sin(-(α+β)]=cos[(-α)=cosα -α)+(-β)] -α)cos(-β)-sin(-α)sin(-β)

=sinαcosβ+cosαsinβ??????????????6分

(2)由题意,设△abc的角b、c的对边分别为b、c

则s=bcsina=

=bccosa=3>0

∴a∈(0,

2 ),cosa=3sina 2又sina+cosa=1,∴sina=,cosa=

由题意,cosb=,得sinb

∴cos(a+b)=cosacosb-sinasinb= 故cosc=cos[π-(a+b)]=-cos(a+b)=-

【题4】(2014年陕西) ??????????12分

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