這個計算器的功能
三角形角度計算器能在已知三邊長的情況下,求出三角形的三個內角,也就是典型的 SSS(邊-邊-邊)問題。由於三邊長就足以完全決定一個三角形的形狀,因此只要邊長合理,對應的角度就只有唯一一組解。本工具運用餘弦定理還原這些角度,並以「度」為單位呈現。
使用方式
在標示為 a、b、c 的欄位中分別輸入三邊長。角 A 為邊 a 的對角,角 B 為邊 b 的對角,角 C 則為邊 c 的對角。按下計算後,即可看到三個角度,並附上「三角和恆為 180°」的提醒。由於角度只取決於各邊的比例,因此邊長使用任何單位皆可(公分、英寸、公尺都行),只要三個值的單位一致即可。
公式說明
餘弦定理可視為畢氏定理的推廣:對任意三角形而言,\(a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cdot\cos A\)。移項整理後可得 \(\cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}\),再取反餘弦即 \(A = \arccos(\ldots)\)。角 B 也以同樣方式求得。最後一個角則可直接利用「三內角和為 180°」的規則算出:\(C = 180^\circ - A - B\)。
$$A = \cos^{-1}\!\left( \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2\,b\,c} \right), \quad B = \cos^{-1}\!\left( \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2\,a\,c} \right), \quad C = 180^\circ - A - B$$
實例演算
以 3-4-5 直角三角形為例(a=3、b=4、c=5)。求角 A:\(\cos A = \frac{16 + 25 - 9}{2\times4\times5} = \frac{32}{40} = 0.8\),故 \(A = 36.87^\circ\)。求角 B:\(\cos B = \frac{9 + 25 - 16}{2\times3\times5} = \frac{18}{30} = 0.6\),故 \(B = 53.13^\circ\)。接著 \(C = 180 - 36.87 - 53.13 = 90^\circ\)-正好驗證這是個直角三角形。
常見問題
如果輸入的三邊長無法構成三角形怎麼辦?最長的一邊必須小於另外兩邊之和(即三角不等式)。若不符合,三角形便不存在,計算器會回傳數值零。
長度的單位會影響結果嗎?不會。角度只取決於各邊的比例,因此只要單位一致,無論用哪種單位都會得到相同的角度。
可以用來計算正三角形嗎?可以-輸入三個相等的邊長,就會得到 60°、60°、60°。