PRINCIPIA · THEOREM

解直角三角形

依赖sin/cos/tan 定义勾股定理三角形内角和等于 180°

陈述

直角三角形 ABC\triangle ABCC=90\angle C = 90^\circ)共有 5 个待定量:两个锐角 A\angle AB\angle B 和三条边 a=BCa = BCA\angle A 的对边)、b=CAb = CAA\angle A 的邻边)、c=ABc = AB(斜边)。这 5 个量受到两条结构约束:

C=90,A+B=90(由 triangle-angle-sum).\angle C = 90^\circ,\qquad \angle A + \angle B = 90^\circ \quad(\text{由 \textbf{triangle-angle-sum}}).

去掉两条约束后还剩 3 个自由参数;再扣掉"整体相似缩放"这一个尺度自由度,实际独立度为 2

结论。 任意指定 2 个非平凡元素——只要这 2 个不同时是两个锐角——剩下三个量就由 sin/cos/tan 定义勾股定理 唯一确定。三个具体分支:

  • (a) 一锐角 + 一边:另一锐角 =90θ= 90^\circ - \theta;其余两边由 sinθ\sin\thetacosθ\cos\thetatanθ\tan\theta 直接给出。
  • (b) 两边:用 勾股定理 求出第三边,再用反三角函数读出两锐角。
  • (c) 两锐角:自由度不足(仅锁定形状,不锁定尺寸),不可解

解直角三角形的 5 个量与"知 2 个⇒解全部"原则。

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