题目内容

已知△ABC的三个内角A、B、C的对边分别为a、b、c.

求证:a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

答案:
解析:

  证法一:如图,作CD⊥AB,垂足为D,则CD=bsinA.

  因为AB=c,AD=bcosA,所以BD=c-bcosA,所以在△BCD中,利用勾股定理有a2=(bsinA)2+(c-bcosA)2=b2+c2-2bccosA.

  同理可得b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

  所以a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

  点评:本证法是借助三角形的高完成的,“高”的使用频率之所以这么高,这是因为“高”能产生直角三角形,进而通过三角函数把边和角联系起来,恰好契合所证明的式子.

  证法二:如图,以A为原点,AC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,则可得A(0,0),C(b,0),B(ccosA,csinA).

  根据两点间的距离公式,得

  a=BC=

  即a2=b2+c2-2bccosA.

  同理可得b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

  所以a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

  点评:本证法是坐标法,这种方法是证明平面几何问题的常用方法,它的优点在于:(1)用坐标(数)表示,实现了几何图形数字化,从而不需再绞尽脑汁地研究复杂的图形关系;(2)因为利用的是任意角三角函数的定义,所以无论角是锐角还是钝角,点的坐标都一样,这是此证法的另一个优点.


提示:

以锐角三角形为例来证明.


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