Теорема синусов. Решение треугольников
При исследовании треугольников невольно встаёт вопрос о вычислении зависимости меж их сторонами и углами. В геометрии аксиома косинусов и синусов дает более полный ответ для решения этой трудности. В обилии разных математических выражений и формул, законов, теорем и правил встречаются такие, что отличаются необыкновенной гармоничностью, краткостью и простотой подачи заключённого в их смысла. Аксиома синусов является броским примером схожей математической формулировки. Если в словесной трактовке ещё и появляется определённое препятствие в осмыслении данного математического правила, то при взоре на математическую формулу всё сходу становится на свои места.
1-ые сведения о данной аксиоме были обнаружены в виде подтверждения её в рамках математического труда Насир ад-Дин Ат-Туси, датированного тринадцатым веком.
Приближаясь поближе к рассмотрению соотношения сторон и углов в любом треугольнике, необходимо отметить, что аксиома синусов позволяет решать массу математических задач, при всем этом данный закон геометрии находит для себя применение в разных видах практической деятельности человека.
Сама аксиома синусов говорит, что для хоть какого треугольника свойственна пропорциональность сторон к синусам обратных углов. Также имеется и 2-ая часть этой аксиомы, согласно которой отношение хоть какой стороны треугольника к синусу обратного угла равно поперечнику окружности, описанной около рассматриваемого треугольника.
В виде формулы это выражение смотрится, как
a/sinA = b/sinB = c/sinC = 2R
Имеет аксиома синусов подтверждение, которое в разных вариантах учебников предлагается в богатом многообразии версий.
Для примера разглядим одно из доказательств, дающих разъяснение первой части аксиомы. Для этого зададимся целью обосновать верность выражения a sinC = c sinA.
В случайном треугольнике ABC построим высоту BH. В одном из вариантов построения H будет лежать на отрезке AC, а в другом за его пределами, зависимо от величины углов при верхушках треугольников. В первом случае высоту можно выразить через углы и стороны треугольника, как BH = a sinC и BH = c sinA, что и является требуемым подтверждением.
В случае, когда точка H окажется за пределами отрезка AC, можем получить последующие варианты решений:
ВН = a sinC и ВН = c sin(180-A)= c sinA;
или ВН = a sin(180-C) = а sinC и ВН = c sinA.
Как лицезреем, в независимости от вариантов построения, мы приходим к хотимому результату.
Подтверждение 2-ой части аксиомы востребует от нас обрисовать вокруг треугольника окружность. Через одну из высот треугольника, например B, построим поперечник круга. Полученную точку на окружности D соединим с одной из высотой треугольника, пусть это будет точка A треугольника.
Если разглядеть приобретенные треугольники ABD и ABC, то можно увидеть равенство углов C и D (они опираются на одну дугу). А беря во внимание, что угол А равен девяносто градусов то sin D = c/2R, либо же sin C = c/2R, что и требовалось обосновать.
Аксиома синусов является отправной точкой для решения широкого диапазона разных задач. Особенная привлекательность заключается в практическом её применении, как следствие из аксиомы мы получаем возможность связать меж собой величины сторон треугольника, противолежащих углов и радиуса (поперечника) описанной вокруг треугольника окружности. Простота и доступность формулы, описывающей данное математическое выражение, позволяли обширно использовать эту аксиому для решения задач с помощью разных механических счётных приспособлений (логарифмические линейки, таблицы и пр.), но даже приход на службу человека массивных вычислительных устройств не понизил актуальность данной аксиомы.
Эта аксиома не только лишь заходит в неотклонимый курс геометрии средней школы, да и в предстоящем применяется в неких отраслях практической деятельности.