這個計算機的用途
本工具專門求解經典的角邊角(ASA,Angle-Side-Angle)三角形問題。你只要提供三角形的一條邊,以及位於這條邊兩端點的兩個夾角,計算機就會算出三角形的面積、周長,以及從對面頂點垂直落到這條已知邊上的高。角度可以用「度」或「弧度」輸入。
使用方式
先選擇角度單位(度或弧度)──同一個單位會同時套用到兩個角。接著輸入 角 \(\theta_1\)(這條邊其中一端的角)、角 \(\theta_2\)(另一端的角),以及這條夾邊 a。兩個角都必須為正值,而且兩者相加要小於 \(180^\circ\)(\(\pi\) 弧度),三角形才能順利閉合;否則結果會被標示為無效。
公式說明
第三個角為 \(\theta_3 = \pi - \theta_1 - \theta_2\)。由於 \(\sin(\pi - x) = \sin(x)\),因此 \(\sin(\theta_3) = \sin(\theta_1 + \theta_2)\)。根據正弦定理,另外兩條邊分別為 \(b = \dfrac{a\cdot\sin\theta_2}{\sin(\theta_1+\theta_2)}\)、\(c = \dfrac{a\cdot\sin\theta_1}{\sin(\theta_1+\theta_2)}\)。面積為
$$S = \frac{a^2}{2}\cdot\frac{\sin\theta_1\cdot\sin\theta_2}{\sin(\theta_1+\theta_2)}$$周長為 \(L = a + b + c\),而對應 a 邊的高則為 \(h = \dfrac{2S}{a}\)(用面積來算,可以避免某個角為 \(90^\circ\) 時正切值發散的問題)。
實例演算
假設 \(\theta_1 = 30^\circ\)、\(\theta_2 = 60^\circ\)、\(a = 1\):\(\sin 30^\circ = 0.5\)、\(\sin 60^\circ = 0.8660254\),且 \(\theta_1+\theta_2 = 90^\circ\),所以 \(\sin(\text{總和}) = 1\)。面積
$$S = \frac{1}{2}\left(\frac{0.5\cdot 0.8660254}{1}\right) = 0.2165064$$高 \(h = \dfrac{2\cdot 0.2165064}{1} = 0.4330127\)。兩邊 \(b = 0.8660254\)、\(c = 0.5\),故周長 \(L = 1 + 0.8660254 + 0.5 = 2.3660254\)。
常見問題
「夾邊」是什麼意思?就是同時碰到你所輸入兩個角的那一條邊──也就是夾在 \(\theta_1\) 與 \(\theta_2\) 之間的邊。
為什麼我的三角形無效?因為兩個角相加達到或超過 \(180^\circ\),第三個角已無空間可言;或者你輸入了非正值的邊或角。
我可以用弧度嗎?可以──選擇弧度選項並以弧度輸入兩個角即可,系統會在進行任何三角函數運算前先在內部完成換算。