這個計算機能做什麼
這是一個 SAS(邊-角-邊)三角形求解工具。只要已知三角形的兩邊,以及這兩邊之間的夾角,就能算出第三邊、剩餘兩個內角、周長與面積。計算過程先以餘弦定理求出缺少的那一邊,再用正弦定理還原各角度——這正是三角學、測量、航海與工程領域常用的標準做法。
使用方法
先輸入邊 a 與邊 b 的長度(單位不限,但兩邊必須一致),接著輸入夾角 C(以度為單位)——也就是邊 a 與邊 b 相交處所形成的角。按下計算後,結果會顯示邊 c(與角 C 相對)、角 A(與邊 a 相對)、角 B(與邊 b 相對),以及整個三角形的周長與面積。
公式解析
餘弦定理可視為畢氏定理的推廣:$$c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C$$當 C 為 90° 時,\(\cos C = 0\),公式便化簡為 \(c^2 = a^2 + b^2\)。求出 c 之後,再透過正弦定理 \(\frac{a}{\sin A} = \frac{c}{\sin C}\) 算出角 A。由於三角形三內角總和為 180°,最後一個角自然得到:\(B = 180^\circ - C - A\)。面積則以 \(\tfrac{1}{2}\cdot a\cdot b\cdot\sin C\) 計算。
實例演練
假設 a = 5、b = 7,夾角 C = 60°。則 $$c^2 = 25 + 49 - 2\cdot 5\cdot 7\cdot\cos 60^\circ = 74 - 70\cdot 0.5 = 39$$因此 \(c = \sqrt{39} \approx 6.245\)。角 \(A = \arcsin\!\left(\frac{5\cdot\sin 60^\circ}{6.245}\right) \approx 43.9^\circ\),而 \(B = 180 - 60 - 43.9 \approx 76.1^\circ\)。面積為 \(\tfrac{1}{2}\cdot 5\cdot 7\cdot\sin 60^\circ \approx 15.16\) 平方單位。
常見問題
什麼是「夾角」?夾角就是位於你所輸入兩邊(a 與 b)之間的那個角,它與你要求解的第三邊正好相對。
可以使用任何單位嗎?可以——公尺、公分、英尺、英吋都行,只要邊 a 與邊 b 使用相同單位即可。角度則必須以度為單位。
為什麼算出的角度看起來怪怪的?本工具假設這是一個有效的 SAS 三角形,且夾角嚴格介於 0° 與 180° 之間;arcsin 會回傳銳角解,而在「夾角」這種情況下,這個解永遠是正確的。