【精华版】正弦定理的证明

正弦定理是初中数学中的重要定理之一,它是指:在任意三角形中,每条边的对边长度与它的正弦值成比例。更具体而言,记三角形各边长为a、b、c,对应角为A、B、C,则有公式:$$\frac{a}{sinA}=\frac{b}{sinB}=\frac{c}{sinC}$$

证明步骤如下:

第一步:将△ABC分别在边BC和AB上各作一个高,分别得到高BD和高CE。

第二步:连接AD和BE,直线AD和BE相交于点F。显然,△ABD和△AEC都是直角三角形,由正弦函数的定义,可得:

$$sinA=\frac{BD}{c},sinB=\frac{BE}{a}$$

两边同时乘以a×c,得到:

$$a×BD=c×sinA,b×BE=a×sinB$$

第三步:将等式相加得到:

$$a×BD b×BE=c×sinA a×sinB$$$$=a×sinB c×sinA$$$$=2a×sin(\frac{B A}{2})×cos(\frac{B-A}{2})$$

同理,可以得到:

$$b×CF a×AD=b×sinC c×sinB$$$$=b×sinC a×sinB$$$$=2b×sin(\frac{C A}{2})×cos(\frac{C-A}{2})$$

第四步:将第三步和第四步相加得到:

$$a×BD b×CE a×AD b×BE$$$$=2a×sin(\frac{B A}{2})×cos(\frac{B-A}{2}) 2b×sin(\frac{C A}{2})×cos(\frac{C-A}{2})$$$$=2(a×sinB b×sinC)$$$$=2abc÷R$$

其中R是三角形的外接圆半径。

第五步:将第二步的两个式子相除可得:

$$\frac{BD}{BE}=\frac{c··sinB}{a··sinA}$$$$\frac{BD}{BC}·\frac{AC}{BE}=\frac{c}{a}$$$$cosB·cosC=sinA··sinB$$$$\frac{a}{sinA}=\frac{b}{sinB}=\frac{c}{sinC}$$

证毕。

相关信息