正弦定理・余弦定理
要点
正弦定理
△ABCの外接円の半径をRとするとき
asinA
= bsinB
= csinC
= 2R
A<90°のとき
Bを通る直径をBDとする。
直径の円周角は90°なので∠DCB=90°
等しい弧に対する円周角は等しいので∠BDC=A
a=2R sin∠BDC= 2R sinA
よって asinA= 2R
A=90°のとき
a=2R, sin90°=1より a=2R = 2R sin90°= 2R sinA
よって asinA= 2R
A>90°のとき
Bを通る直径をBDとする。
直径の円周角は90°なので∠BCD=90°
円に内接する四角形の対角の和は180°なので∠BDC=180°−A
a = 2R sin(180°−A) = 2R sinA
よって asinA= 2R
[i][ii][iii]より asinA= 2R
同様にbsinB= 2R, csinC = 2R
したがってasinA = bsinB = csinC = 2R
Bを通る直径をBDとする。
直径の円周角は90°なので∠DCB=90°
等しい弧に対する円周角は等しいので∠BDC=A
a=2R sin∠BDC= 2R sinA
よって asinA= 2R
A=90°のとき
a=2R, sin90°=1より a=2R = 2R sin90°= 2R sinA
よって asinA= 2R
A>90°のとき
Bを通る直径をBDとする。
直径の円周角は90°なので∠BCD=90°
円に内接する四角形の対角の和は180°なので∠BDC=180°−A
a = 2R sin(180°−A) = 2R sinA
よって asinA= 2R
[i][ii][iii]より asinA= 2R
同様にbsinB= 2R, csinC = 2R
したがってasinA = bsinB = csinC = 2R
余弦定理
△ABCにおいて
a2 = b2+c2−2bc cosA
b2 = c2+a2−2ca cosB
c2 = a2+b2−2ab cosC
△ABCの頂点Cから辺ABにおろした垂線の足をHとする。
三平方の定理から
a2=CH2+BH2・・・①
CH2=b2−AH2・・・②
①に②を代入すると
a2=b2−AH2+BH2・・・①'
また
AH=b cosA・・・③
BH=c−AH=c−b cosA・・・④
③,④を①'に代入すると
a2 = b2−b2cos2A+(c−b cosA)2
= b2−b2cos2A+c2−2bc cosA+b2cos2A
= b2+c2−2bc cosA