春天來了,油菜花開了,我們看看圖,2020.3.23
昨天寫完古印度數學家婆羅摩笈多,查看記錄的大綱,發現漏寫了朱謙,大綱備注是發現了張角定理。
遍搜網絡,沒有找到朱謙的生平,隻有“公元467年,東晉朱謙發現張角定理。”
朱謙這個名字應該是一個很常見的名,中國人挺喜歡“謙”這個字的。網絡上發現好幾個朱謙。同名的朱謙是明朝大将,而發現張角定理的朱謙,是東晉人。
另一個說法張角定理是由英文名音譯的。張角定理的英文名,spread angle theorem,很大概率是從音譯過來,張開的角度,簡稱張角,對應上中國曆史東漢末年張角。這隻是我的一個猜測。
第一個說法,我姑且認為他是真的吧。
朱謙,東晉人,于公元467年發現張角定理。至于生平,未知。張角定理記載于哪本數學算經,也未知。公元467年,是中國南北朝時期,北朝是北魏,南朝是南朝宋。南北朝時期,戰争頻發,朱謙對我們來說就像謎一樣。
下面我們直接進入專題:
·張角定理
這個定理下面,我會推導出已知三條邊長,求角平分線的長度和各種角,半角的正弦餘弦正切值的公式。
在三角形ABC中,D是BC的一點,連接AD,那麼
。
大家注意三條線的頂點都是A.
這個證明方法很多,我說個最簡單的:
用三角形面積公式,面積等于兩邊乘以夾角的正弦。
大三角形可以寫成兩個小三角形的和。基本公式寫出來,定理就得證了。
特殊情形:
AD是角平分線時,我們就可以算出AD的長了。
這裡寫個約定:三角形頂點是A,B,C,
三邊長分别是a,b,c,
周長的一半是p,
面積是S。
那麼張角公式就可以寫成:
如果AD是角平分線,那我們就可以得出:
AD=
而餘弦定理得知:
再根據三角函數半角公式,我們可以得出:
①
同樣的事我們可以推出:
②
那麼:
③
④
那麼角平分線AD的長度為:
⑤
注意第三個正切公式:p*(p-a(b,c))與其餘兩個的比例。
總結:這裡歸納了三角形三個角和三條邊的關系,已知三邊,求三個内角的正弦,餘弦,正切值,以及内角半角的三角函數值。
張角定理的逆定理
逆定理同樣成立。這個非常重要,是用來證明共線的一個重要定理。
在角ABC,D為角内一點,連接AD,
如果
,
那麼B,C,D三點共線。
這個定理證明過程:
連接BC,交AD于D’.
根據張角的定理,可以得出:
又有已知,可以得出:
得出AD=AD’
那麼D.D’重合。
介紹了長角定理,順便把分角定理也說一下。
兩個都是連接一個頂點和對邊某點構成的圖形裡的邊角關系的定理。
分角定理:
在三角形ABC中,D是BC所在直線的一點,連接AD,則有:
分角定理是幾何數學中一個基礎定理,證明過程非常簡單。
和張角的定理證明很類似,
大緻就是等式右邊分子分母同時乘以AD,就是面積之比。
就不一一寫出來了。
如果有錯誤或者疏漏,請大家留言指出來,我會修改訂正的。
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