正弦定理

進階

學另一條萬用公式,任何三角形都用得,特別是知角和對邊的時候。

適合:中三數學 · 單元:三角學 · 建議學習路徑第 22/37 課

學完呢課,你會識:
  • 任何三角形都用得
  • a/sin A = b/sin B = c/sin C
  • 已知角和對邊就用它
數學Mathematics
讀呢課前,你應該識: 三角恆等式

1重點摘要 Summary

學另一條萬用公式,任何三角形都用得,特別是知角和對邊的時候。

2生字卡 Vocabulary

S
Sine rule正弦定理

任何三角形都用得的公式。

S
Side aa 邊

角 A 對面那條邊。

S
Side bb 邊

角 B 對面那條邊。

S
Side cc 邊

角 C 對面那條邊。

O
Opposite對面

角對著那條邊。

A
ASA

兩角一邊,已知兩個角和其中一邊。

S
SSA

兩邊一角,已知兩條邊和其中一邊對面的角。

R
Ratio比例

兩個數之間的關係。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:正弦定理的用途正弦定理與餘弦定理一樣,適用於任何三角形,不論直角、銳角或鈍角三角形均可使用。它的特點是專門處理「已知角與對邊」的題目:只要題目給出一組角和對邊,再加多一個角或一條邊,就可用正弦定理求出其餘的邊或角。做題前先畫草圖,把已知角與對應的邊標清楚,是避免出錯的第一步。
  2. 第二步:公式與對應關係正弦定理的公式是 a/sin A = b/sin B = c/sin C,其中 a 是角 A 的對邊,b 是角 B 的對邊,c 是角 C 的對邊。也就是說,每一條邊除以它對面角度的正弦值,三個比值完全相等。使用時必須邊配對角:a 對 A、b 對 B、c 對 C,一旦配錯,整條算式便會全部錯誤,這是最常見的失分位置。
  3. 第三步:怎樣用來求邊已知一個角和它的對邊,再加另一個角,就能求出第二條邊。例如已知 a=10、角 A=30°、角 B=45°,求 b:先列出比例 10/sin30° = b/sin45°,兩個已知量放在左邊,未知量 b 在右邊。這種「兩角一邊」的題目,三角形三個角其實已可確定(第三角 = 180° − 30° − 45° = 105°),正弦定理是最直接的解法。
  4. 第四步:計算示範續上例:10/sin30° = b/sin45°。先查值:sin30° = 0.5,sin45° = √22 ≈ 0.707。代入得 100.5 = b/(√22),即 20 = 2b/√2,所以 b = 20 × √22 = 10√2 ≈ 14.1。驗算方向:b 比 a 長,因為角 B(45°)大於角 A(30°),邊長隨對角增大而增大,結果與三角形性質一致,答案合理。
  5. 第五步:怎樣用來求角已知兩條邊和其中一條邊的對角,可反過來求另一個角。例如已知 a=10、b≈14.1、角 A=30°,求角 B:把公式寫成 sin B = b × sin A / a = 14.1 × 0.5 ÷ 10 = 0.705,再用計算機的正弦反函數求得 B ≈ 44.8°。留意這類題目有時出現兩個可能的角(鈍角解),作答時要按題目情境和三角形內角和判斷取捨。
  6. 第六步:正弦定理與餘弦定理的選擇選擇定理的口訣:已知「兩角和任一邊」或「兩邊和其中一邊的對角」,用正弦定理;已知「兩邊和夾角」求第三邊,或已知「三邊」求角,用餘弦定理。簡單說,正弦定理要有「一組完整的角與對邊」才能起步,餘弦定理則不需要。選錯定理不但浪費時間,更會得出無法繼續的算式,所以審題時務必先分辨已知條件屬於哪一類。

4圖解 Diagrams

正弦定理:兩角一邊求其餘 The sine ruleBCAa(對面角 A)xa / sin A = b / sin B = c / sin C任兩個「邊同佢對面角」組成一組比——邊角要「門當戶對」幾時用:知兩隻角+一條邊(ASA/AAS),或者兩邊+一隻非夾角提示:三角形入面每一條邊都有佢「對面」嘅角——畫圖標清楚
圖 1:正弦定理

5例題示範 Example

例:三角形已知 a=10, 角 A=30°, 角 B=45°,求 b。

  1. 第一步:已知角和對邊,用正弦定理。
  2. 第二步:a/sin A = b/sin B。
  3. 第三步:代入數值:10/sin30° = b/sin45°。
  4. 第四步:sin30° = 0.5,sin45° = √22。
  5. 第五步:20 = b/(√22)。b = 20 × √22 = 10√2 ≈ 14.1。
  6. 答案:b ≈ 14.1

6常見錯誤 Mistakes

✗ 對邊對不對角
✓ 記住!a 對面一定是角 A!b 對面一定是角 B!不要配錯對!
✗ 用錯定理
✓ 已知兩邊和夾角用餘弦定理,不要硬是用正弦定理!
✗ 計比例計錯
✓ 比例是 a/sin A = b/sin B!不要寫作 a/sin B = b/sin A!
✗ 忘記 sin
✓ 每一邊下面都有 sin 對面角!不要只有寫 a = b 就算!

75 題快測 Quick check

Q1正弦定理公式是?

Q2已知角和對邊用?

Q3a 邊對面是什麼角?

Q4已知三邊用?

Q5正弦定理任何三角形都用得?

8重點回顧 Recap

  • 任何三角形都用得
  • a/sin A = b/sin B = c/sin C
  • 已知角和對邊就用它
  • 對邊配對角,不要配錯
  • 同餘弦定理互補

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