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输入计算

在求边模式下,将待求的那条边留空,并在此处输入夹角(使用所选的角度单位)。

数学公式

数学公式: 余弦定理计算器
Show calculation steps (1)
  1. Law of Cosines (side from two sides + included angle)

    Law of Cosines (side from two sides + included angle): 余弦定理计算器

    Find a side when the two adjacent sides and the included angle are known (SAS).

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结果

三角形已求解(余弦定理)
A = 36.8699 deg
B = 53.1301 deg, C = 90 deg
边 a 3
边 b 4
边 c 5
周长 P 12
半周长 s 6
面积 K 6
内切圆半径 r 1
外接圆半径 R 2.5
Primary Equation: A = arccos[(b^2 + c^2 - a^2) / (2bc)]

什么是余弦定理?

余弦定理把三角形三条边的长度与其中一个内角的余弦值联系起来。它是勾股定理在任意三角形(而不仅是直角三角形)上的推广,也是求解三角形的关键工具——无论你已知的是三条边(SSS),还是两边及其夹角(SAS)。设边 a、b、c 分别对应内角 A、B、C,定理可写作 $$a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cdot\cos A$$将其变形便可由三边求出任意一角。

边为 a、b、c 且对角为 A、B、C 的三角形
一个三角形,边 a、b、c 分别对着相应的角 A、B、C。

如何使用本计算器

先在 Calculate(求解目标)中选择你想计算的内容。在求角模式(Angle A、B 或 C)下,只需输入三条边长 \(a\)、\(b\)、\(c\),求解器会先算出指定的角,再求出另外两个角,并给出完整的三角形信息。在求边模式(Side a、b 或 c)下,输入两条已知边和它们的 夹角,程序会用 SAS 公式算出缺失的那条边。你还可以选择角度单位(度或弧度)、可选的长度单位标签,以及结果四舍五入所保留的有效数字位数。

公式详解

由三边求角时,将余弦定理变形:$$A = \arccos\!\left(\frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}\right)$$由两边及其夹角求第三边时,使用 $$a = \sqrt{b^2 + c^2 - 2bc\cos A}$$一旦三边全部已知,计算器还会给出三角形的各项特征:周长 \(P = a + b + c\),半周长 \(s = P/2\),海伦公式求面积 \(K = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}\),内切圆半径 \(r = K/s\),外接圆半径 \(R = abc/(4K)\)。

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在角 A 周围展示 b² + c² − a² 关系的三角形
余弦定理将边 a 与相邻两边 b、c 及其夹角 A 联系起来。

实例演算

以 3-4-5 三角形为例:$$A = \arccos\!\left(\frac{16+25-9}{40}\right) = \arccos(0.8) = 36.8699^\circ$$$$B = \arccos\!\left(\frac{9+25-16}{30}\right) = \arccos(0.6) = 53.1301^\circ$$\(C = \arccos(0) = 90^\circ\)。三角之和为 \(180^\circ\),验证了这是一个直角三角形。其周长为 12,半周长为 6,面积为 6,内切圆半径为 1,外接圆半径为 2.5。

常见问题

如果我输入的三边构不成三角形怎么办?任意一条边都必须小于另外两条边之和(即三角不等式)。一旦不满足,就不存在真实的三角形,计算器会提示错误。

什么时候该用余弦定理,而不是正弦定理?SSS(已知三边)和 SAS(已知两边及夹角)的情形适合用余弦定理。如果已知的是两角加一边(AAS/ASA),或两边及其中一边的对角(非夹角),则更适合用正弦定理。

长度单位会影响角度吗?不会。角度只取决于三边之间的比值,因此几何形状具有尺度不变性。长度单位只是用于显示的标签。

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