Естественные науки

Доказательство теоремы синусов через формулу площади треугольника чрез синус

Тезис теоремы понятен, отношения противолежащих сторон углам треугольника и синуса этих углов равны, и также равны гипотенузе, если вписать такой треугольник в окружность (т. е. удвоенному радиусу если гипотенуза проходит через середину окружности) т. е

Доказательство формулы нахождения площади треугольников понятно, высоту заменили на значение ординаты представленное в виде произведения гипотенузы треугольника на синус угла этого треугольника на декартовой системе координат.

Доказательство строиться на тождественных преобразованиях этой формулы площади в таком виде, первая часть равенства мне понятна, тут произведение основания треугольника на высоту дает площадь треугольника (точнее половину площади прямоугольника), но что на что мы умножаем во второй и третьей части формулы?
Тут всё то же самое: поскольку всё равно, какими буквами обозначить стороны треугольника, то для других сторон и угла между ними получится то же самое соотношение.

Общий вывод, как верно замечено, строится на следующем: треугольник помещается в систему координат так, что одна сторона совмещается с осью абсцисс, одна из вершин этой стороны - начало координат, а другая сторона, исходящая из той же вершины направлена под некоторым углом между этими сторонами. Тогда легко видеть, что ордината точки, лежащей против первой стороны - это с одной стороны вторая сторона, умноженная на синус угла между первой и второй, а с другой - высота, проведённая к первой.

Иначе говоря, здесь получается, что высота треугольника, проведённая к одной из её сторон, всегда равна другой стороне, умноженной на синус угла против третьей.

И здесь неважно, какую сторону принять за первую, какую за вторую, а какую - за третью. Поэтому при стандартных обозначениях (a, b, c - стороны, против которых лежат, соответственно, углы α, β и γ) получаются все три формулы.

Например, если за первую сторону мы возьмём b, за вторую - c, то тогда третья автоматически - это a, угол против неё равен α, и получается вторая из выводимых формул.

На следующем рисунке высота, проведённая к красной стороне равна синей стороне, умноженной на синус угла против зелёной стороны. За красную и синюю стороны мы можем взять любую пару из следующего набора: a, b и c, тогда зелёная - это та, которую мы не выбрали:

Роман Трубчанинов
Роман Трубчанинов
51 262
Лучший ответ
Владимир Андреев это какая то абстракция, я не понимаю как это физически можно сделать
Владимир Андреев заучу, может потом пойму, спасибо за подробный ответ
Просто "перекочуется" от одного угла к другому.
Владимир Андреев это понятно, но по факту я не могу нарисовать такое с использованием координатной плоскости, где там высоту рисовать непонятно, как вертеть такой треугольник тоже.
Владимир Андреев может нарисуете, я не состоянии представить себе это?
Валерия Валерия Во-первых нечего нарисовать. И декартовые координаты, гипотенузы не нужны. Площадь любого треугольника равна половине произведения двух его сторон на синус угла между этими сторонами. Это очевидно из простых геометрических соображений. В последнем выражении сначала взята одна пара сторон и угол между ними, потом другая и третья пара. Т. к. треугольник один тот же, площадь одинакова. Отсюда и знаки равенства между отдельными произведениями. Деля все члены равенств на 1/2*авс, получаем выражение теоремы синусов.