什麼是斜三角形?
斜三角形是指不含 90° 角的三角形。由於這類三角形無法套用直角三角形的基本三角函數(也就是 SOH-CAH-TOA),因此必須改用兩條通用法則來求解:正弦定理與餘弦定理。本計算機可接受任何有效的三項已知條件(其中至少包含一邊),並回傳剩餘的邊長、三個角度、周長以及面積。
使用方法
請輸入剛好三個數值,例如:兩邊夾一角(SAS)、兩角夾一邊或兩角加一對邊(ASA/AAS),或是三邊皆已知(SSS)。未知的欄位請留空。角度以「度」為單位輸入。計算機會自動補齊缺少的部分,並以海龍公式(Heron's formula)計算面積。
公式解析
正弦定理指出:每一邊長與其對角正弦值的比例,在三組之中皆相等,即 $$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}$$。當你已知一組「角與對邊」再加上另一項條件時,使用正弦定理最為方便。餘弦定理 $$c^{2} = a^{2} + b^{2} - 2ab\cdot\cos C$$ 則是畢氏定理的推廣,適用於正弦定理無法直接著手的情況,也就是 SAS(求第三邊)與 SSS(求角度)。一旦掌握足夠的條件,再利用內角和 \(A + B + C = 180°\),即可完整解出整個三角形。
範例演算
假設邊長 \(a = 5\)、\(b = 7\),夾角 \(C = 60°\)。依餘弦定理,$$c^{2} = 25 + 49 - 2\cdot5\cdot7\cdot\cos 60° = 74 - 35 = 39$$,因此 \(c \approx 6.245\)。其餘角度可由正弦定理求得,面積則為 $$\tfrac{1}{2}\cdot a\cdot b\cdot\sin C = \tfrac{1}{2}\cdot5\cdot7\cdot\sin 60° \approx 15.155$$ 平方單位。
常見問題
只知道三個角度可以解出三角形嗎?不行。三個角度(AAA)只能決定三角形的形狀,無法決定大小,因此至少必須提供一邊。
SSA 模稜兩可的情況怎麼辦?當你提供兩邊與一個非夾角時,可能會存在兩個有效的三角形。本工具會回傳正弦定理算出的銳角解;若可能還有第二個(鈍角)答案,請自行檢視幾何條件加以判斷。
使用哪些單位?邊長為無單位的長度,角度以「度」表示;面積則以對應的平方單位呈現。