第一節 數學實驗

若我們想解一個三角形,我們需要求得該三角形的所有邊長和角的大小。在很多的情形下,利用最基本的公式,例如畢氏定理、直角三角形的三角比公式等,未必能夠勝任。在本節,我們將詳細討論另外一個可解三角形公式的方法–正弦公式。

我們以\(\,a \)、\(\,b \,\)和\(\,c \,\)代表\(\,\triangle ABC\,\)三邊的邊長,及\(\,A \)、\(\,B \,\)和\(\,C \,\)代表這三邊的對角。

在未介紹正弦公式前,我們首先做一個簡單的數學實驗。

在互動素材中,同學可以移動數值滑桿輸入三角形的邊長\(\,a \)、\(\,b \,\)和\(\,c \,\)的數值。互動素材會根據這些數值繪畫三角形的圖像,並同時計算出這三角形的三隻角的正弦值。請觀察以下的三個比率:

\(\, \displaystyle { \, \frac{a}{\sin A}} \)、\(\, \displaystyle { \, \frac{b}{\sin B}} \,\)和 \(\, \displaystyle { \, \frac{c}{\sin C}} \)。

根據圖中的資料完成下表。如有需要,取角的答案準確至\(\,1^{\circ} \)及其他的答案準確至小數後兩位。

\(\,a\)
\(\,3\)
\(\,4\)
\(\,5\)
\(\,4.5\)
\(\,b\)
\(\,4\)
\(\,4\)
\(\,5\)
\(\,6\)
\(\,c\)
\(\,5\)
\(\,4\)
\(\,6\)
\(\,2.5\)
\(\,\sin A\)
\(\,0.6\)
\(\,0.87\)
\(\,0.8\)
\(\,0.68\)
\(\,\sin B\)
\(\,0.8\)
\(\,0.87\)
\(\,0.84\)
\(\,0.91\)
\(\,\sin C\)
\(\,1\)
\(\,0.87\)
\(\,0.96\)
\(\,0.38\)
\(\,A\) (\(\,^\circ\,\))
\(\,37\)
\(\,B\) (\(\,^\circ\,\))
\(\,53\)
\(\,C\) (\(\,^\circ\,\))
\(\,90\)
\(\,{\large \frac{a}{\sin A}} \)
\(\,5\)
\(\,{\large \frac{b}{\sin B}} \)
\(\,5\)
\(\,{\large \frac{c}{\sin C}} \)
\(\,5\)

從以上的數學實驗,請回答以下關於在\(\,\triangle ABC \, \)中\(\, \displaystyle { \, \frac{a}{\sin A}} \)、\(\, \displaystyle { \, \frac{b}{\sin B}} \,\)和 \(\, \displaystyle { \, \frac{c}{\sin C}} \,\)的比率的問題:

1. \(\,{\large \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}}\)

         

2. \(\,{\large \frac{\sin A}{a} = \frac{\sin B}{b} = \frac{\sin C}{c}}\)

         

3. \(\,\sin A \, \colon \, \sin B \, \colon \sin C = \, c \, \colon b \, \colon a\)

         

4. \(\,\sin A \, \colon \, \sin B \, \colon \sin C = \, a \, \colon b \, \colon c\)

         

5. \(\,A \, \colon \, B \, \colon C = \, c \, \colon b \, \colon a\)

         

6. \(\,A \, \colon \, B \, \colon C = \, a \, \colon b \, \colon c\)

         

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