三角函数超入门(4)钝角三角比、三角形面积


见下图,求三角形ΔABC的面积。

image.png image.png


按三角形面积公式 image.png(面积=底×高÷2。其中,a是三角形的底,h是底所对应的高)

设底边b=20,经过顶点B作底边CA的垂直线,则点H就会落在CA的延长线上,BH就是三角形的高h,这和图3-1-2测量海拔高度是一样的。

在做高h时,我们创建了一个三角形Δ

由于h/c=sin40° ,得h=c*sin40° 

∴ SΔABC= 1/2*b*h

=1/2*20*18*sin40°


通过上述推导,说明了钝角的三角函数是如何求取。(求补角的方式)

其实同时也推导出了已知道两边和一个角怎么求三角形面积。

通常,我们把θ的补角写作180°-θ,然后就得出以下三组诱导公式:

image.png

也就是说,互为补角的两个角的sin值相等,cos和tan互为相反数。

image.png

图3-3-2中的阴影部分表示θ。从中也能看出y始终大于等于零,即y≥0。

θ≥90°时,可以通过上面的诱导公式把θ转换为90°以内的锐角来计算。


下面来讨论三角形面积公式

image.png

图3-4-1中,如果用两边与它们的夹角来求面积的话,公式是:

S=1/2*b*c*sinA    (1)

∠A=90°时,ΔABC就成了直角三角形,底边b上的高就是c了。

∴ S=1/2*b*c

如果直接把A=90°(sin90°=1)代入式子(1)中,就会得出和直角三角形面积公式一样的式子:

S=1/2*b*c*sinA=1/2*b*c*sin90°=1/2*b*c

有些书中,三角形的面积通常都是下面几种形式:

S=1/2(bc).sinA

  =1/2(ca).sinB

  =1/2(ab).sinC

这三个公式只是用于不同的内角而显得有所不两只而已,其实是一回事。

它们中每一组都有两个小写字母(即两条边)和一个大写字母(即它们的夹角),并且同一组合中不能有两个相同的字母。换句话说,这是两条边和它们的夹角的组合。

image.png


image.png

如图3-4-2(3)所示,在ΔXYZ中,已知两边x,y和它们夹角Z(用θ表示),则三角形的面积就是:

S=1/2(xy).sinθ

总结一下三角形的面积公式:

S=1/2*(两边的积)*sin(夹角)


例子: 求半径为1的圆的内接正七十二边形的面积,结果保留两位小数。


image.png

连接圆心和正七十二边形的各个顶点,就会得到72个顶角为360/72=5°、腰为1(圆半径)的等腰三角形。

1/2*1*1*sin5°*72≈0.0871557427*36

=3.13760

≈3.14


这是因为按圆的面积公式: image.png

半径为1的圆的面积就是pi


勇哥上一段halcon代码,演示了当正多边形边数足够大时,就会接近圆形。

dev_close_window()
dev_open_window(0, 0, 612, 612, 'black', WindowHandle)

px:=280
py:=300
r:=200

xary:=[]
yary:=[]
step:=6
for Index := 0 to 360/step by step
    x:=px+px/2*cos(rad(step*Index+step))
    y:=py+py/2*sin(rad(step*Index+step))
    xary[Index/step]:=x
    yary[Index/step]:=y
    disp_polygon(200000, xary, yary)
endfor

image.png

这是step=6的时候


image.pngimage.png

这是step=1的时候


其实上面的程序,勇哥想搞成画三角形,然而用算子disp_polygon画三角真是麻烦。

就这样吧。


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作者:hackpig
来源:
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