这个计算器能做什么
输入三角形的三条边长,立刻就能得到三个内角——既有十进制度数,也有度分秒(D° M′ S″)两种表示——同时还会给出三角形的面积,以及作在最长边上的高。这是纯粹的几何计算,因此只要单位统一,无论是厘米、米、英寸还是没有单位的纯数值都适用;角度本身没有量纲,面积则以你输入长度单位的平方表示。
使用方法
分别输入边 a、边 b 和边 c 的数值。这三条边必须满足三角形不等式:每条边都要为正数,且严格小于另外两条边之和。若不满足,三角形就不存在,计算器会给出相应提示。约定角 A 始终是边 a 的对角,角 B 是边 b 的对角,角 C 是边 c 的对角。
公式详解
各内角由余弦定理求得。以边 a 的对角 A 为例:
$$\cos A = \frac{b^{2} + c^{2} - a^{2}}{2\,b\,c}$$再取 \(A = \arccos(\dots)\)。角 B 和角 C 同理。由于四舍五入可能让余弦值略微超出 \(\pm 1\),程序会先把它限制在有效区间内,这样钝角的结果才不会出错。面积采用海伦公式:先求半周长 \(s = \frac{a+b+c}{2}\),再得
$$S = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}$$给出的高是作在最长边上的高,
$$h = \frac{2S}{\text{最长边}}$$每个十进制角度都会拆分成 \(D = \lfloor \deg \rfloor\)、\(M = \lfloor (\deg - D)\times 60 \rfloor\),剩下的秒数 S 保留两位小数显示。
实例演算
设 \(a = 4\)、\(b = 2\)、\(c = 3\):则 \(s = 4.5\),
$$S = \sqrt{4.5\times 0.5\times 2.5\times 1.5} \approx 2.90474$$最长边是 \(a = 4\),所以 \(h = \frac{2S}{4} \approx 1.45237\)。
$$\cos A = \frac{4+9-16}{12} = -0.25$$得 \(A \approx 104.4775^{\circ}\)(即 104° 28′ 39.05″)。同理 \(B \approx 28.9550^{\circ}\),\(C \approx 46.5675^{\circ}\),三者相加正好等于 \(180^{\circ}\)。
常见问题
能处理钝角三角形吗? 可以。只要某条边的平方大于另外两条边平方之和,余弦定理就会自然算出大于 \(90^{\circ}\) 的角。
为什么三个角加起来是 180°? 任何欧氏三角形的内角和都等于 \(180^{\circ}\);计算器特意用 \(C = 180 - A - B\) 来求角 C,以确保结果精确无误。
结果用什么单位? 角度以度(°)为单位,高与边长单位相同,面积则是该单位的平方。