余弦定理的证明 - 360文档中心

证明余弦定理的三种方法

证明余弦定理的三种方法方法一：向量法证明假设在平面内有一个三角形ABC，其三边分别为a、b、c，对应的内角分别为A、B、C。

以A为原点，分别向B和C引出向量AB和AC。

根据向量的定义，可以得到向量AB和向量AC的长度分别为a和c，且向量AB与向量AC之间的夹角为角A。

根据向量的加法和减法，可以得到向量AC-向量AB的长度为c-a。

同样地，可以得到向量AB-向量AC的长度为a-c。

根据向量的模长和夹角的余弦关系，可以得到：(c-a)^2 = (b*cosA)^2 + (b*sinA)^2(a-c)^2 = (b*cosA)^2 + (b*sinA)^2将上述两个式子相加，可以得到：(c-a)^2 + (a-c)^2 = 2*(b*cosA)^2 + 2*(b*sinA)^2化简上述式子，可以得到：c^2 + a^2 - 2ac = 2b^2*cos^2A + 2b^2*sin^2A化简上述式子，可以得到：c^2 + a^2 - 2ac = 2b^2*(cos^2A + sin^2A)根据三角恒等式cos^2A + sin^2A = 1，可以得到：c^2 + a^2 - 2ac = 2b^2化简上述式子，可以得到：c^2 + a^2 - 2ac - 2b^2 = 0即：a^2 + b^2 - 2ab*cosC = 0即：a^2 + b^2 = 2ab*cosC这就是余弦定理的向量法证明。

方法二：几何法证明假设在平面内有一个三角形ABC，其三边分别为a、b、c，对应的内角分别为A、B、C。

以A为原点，向B和C引出向量AB和AC。

根据三角形的定义，可以得到：AB = b*cosA + b*sinAAC = c根据向量的减法，可以得到：AB - AC = b*cosA + b*sinA - c根据向量的模长和夹角的余弦关系，可以得到：(AB - AC)^2 = (b*cosA + b*sinA - c)^2化简上述式子，可以得到：(AB - AC)^2 = (b*cosA)^2 + (b*sinA)^2 - 2*b*cosA*c + c^2 - 2*b*sinA*c + 2*b*cosA*b*sinA化简上述式子，可以得到：(AB - AC)^2 = b^2*(cos^2A + sin^2A) - 2*b*c*cosA + c^2 - 2*b*c*sinA + 2*b^2*cosA*sinA根据三角恒等式cos^2A + sin^2A = 1，可以得到：(AB - AC)^2 = b^2 - 2*b*c*cosA + c^2 - 2*b*c*sinA + 2*b^2*cosA*sinA化简上述式子，可以得到：(AB - AC)^2 = b^2 + c^2 - 2*b*c*cosA根据向量的模长和夹角的余弦关系，可以得到：(AB - AC)^2 = a^2即：b^2 + c^2 - 2*b*c*cosA = a^2即：a^2 = b^2 + c^2 - 2*b*c*cosA这就是余弦定理的几何法证明。

余弦定理的三种几何证明

余弦定理的三种几何证明余弦定理是在三角形中，通过三边的长度来求解三角形的一些角度的方法，其数学表达式为：c² = a² + b² - 2ab·cos(C)其中，a、b、c表示三角形的三边的长度，C表示对应于边c的角的大小，cos(C)表示角C的余弦值。

余弦定理有多种几何证明方法，下面将分别介绍三种常用的几何证明方法。

方法一：极坐标证明法根据余弦定理的表达式，我们可以将其化简为：cos(C) = (a² + b² - c²) / (2ab)在平面直角坐标系中，我们可以将三角形的三个顶点分别表示为点A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)。

根据点到原点的距离公式，我们有：a=√(x1²+y1²)b=√(x2²+y2²)c=√(x3²+y3²)进一步，我们可以得到：a²+b²-c²=(x1²+y1²)+(x2²+y2²)-(x3²+y3²)=[(x1-x3)²+(y1-y3)²]+[(x2-x3)²+(y2-y3)²]-(x3²+y3²)=2((x1-x3)(x2-x3)+(y1-y3)(y2-y3))cos(C) = (a² + b² - c²) / (2ab)=(2((x1-x3)(x2-x3)+(y1-y3)(y2-y3)))/(2√(x1²+y1²)√(x2²+y2²)) =((x1-x3)(x2-x3)+(y1-y3)(y2-y3))/(√(x1²+y1²)√(x2²+y2²))根据极坐标系中余弦的几何意义，cos(C)可表示为向量AC和向量BC 的内积除以它们的模的乘积。

怎么证明余弦定理

怎么证明余弦定理证明余弦定理是高中数学中非常重要的知识点，它在解决平面几何和三角形相关问题时起着至关重要的作用。

接下来，我们将通过推理和几何图形的分析来证明余弦定理。

首先，我们从一个三角形ABC开始，设三角形的三边分别为a、b、c，对应的夹角为A、B、C。

我们需要证明的余弦定理是：c² = a² + b² - 2abcosC在证明过程中，我们将分别考虑三角形的三边之间的关系和夹角之间的关系，并通过几何图形进行辅助分析。

第一步，我们先来看一下三角形的三边之间的关系。

根据勾股定理，我们知道：对于一个直角三角形，斜边的平方等于其他两边平方之和。

因此，我们可以构造一个与三角形ABC有着共同斜边的直角三角形ADB。

我们可以将AB边作为直角三角形ADB的斜边，这样就可以得到：AB² = AD² + BD² （1）同样地，再构造一个与三角形ABC有着共同斜边的直角三角形AEC。

我们可以将AC边作为直角三角形AEC的斜边，这样可以得到：AC² = AE² + EC² （2）继续构造一个与三角形ABC有着共同斜边的直角三角形BFC。

我们可以将BC边作为直角三角形BFC的斜边，这样就可以得到：BC² = BF² + FC² （3）接下来，我们将这三个直角三角形组合在一起构成一个平行四边形ADEB。

根据平行四边形两对对边相等的性质，我们可以得到：AD = EC （4）BD = AE （5）我们将式（1）代入式（4），将式（2）代入式（5），可以得到：AB² = AD² + BD² （6）= EC² + AE²上式说明了AB的平方等于AC的平方加上BC的平方。

现在，让我们转向夹角之间的关系。

考虑三角形ABC的两边AB和AC之间的夹角BAC，以及直角三角形AEC的两个锐角。

余弦定理的八种证明方法

余弦定理的八种证明方法1. 平面解析几何证明：设平面内三角形ABC，其中$\\overrightarrow{AB}=\\mathbf{a}$，$\\overrightarrow{BC}=\\mathbf{b}$，$\\overrightarrow{CA}=\\mathbf{c}$，则有以下关系：$$\\begin{cases}\\|\\mathbf{a}+\\mathbf{b}\\|^2=(\\mathbf{a}+\\mathbf{b})\\cd ot (\\mathbf{a}+\\mathbf{b})\\\\ \\|\\mathbf{a}-\\mathbf{b}\\|^2=(\\mathbf{a}-\\mathbf{b})\\cdot (\\mathbf{a}-\\mathbf{b})\\\\\\|\\mathbf{c}\\|^2=\\mathbf{c}\\cdot \\mathbf{c}\\end{cases}$$将这三个式子展开并简化运算，再利用向量的数量积展开，得到余弦定理的表达式。

2. 向量证明：设向量$\\mathbf{a}$和$\\mathbf{b}$的夹角为$\\theta$，则有向量$\\mathbf{a}-\\mathbf{b}$的模长为$\\|\\mathbf{a}-\\mathbf{b}\\|=\\sqrt{\\|\\mathbf{a}\\|^2+\\|\\mathbf{b}\\|^2-2\\|\\mathbf{a}\\|\\|\\mathbf{b}\\|\\cos\\theta}$，再利用向量的数量积展开，即可得到余弦定理的表达式。

3. 平面三角形面积证明：设平面内三角形ABC，其三边长度分别为$a$，$b$，$c$，其对应的高分别为$h_a$，$h_b$，$h_c$，则有以下关系：$$\\begin{cases}S=\\frac{1}{2}bh_a\\\\ S=\\frac{a\\sin C}{2}=\\frac{b\\sinA}{2}=\\frac{c\\sin B}{2}\\end{cases}$$将这两个式子联立并消去$S$，再利用正弦定理展开，得到余弦定理的表达式。

余弦定理公式的含义及其证明

余弦定理公式的含义及其证明余弦定理是解决三角形中边长和角度之间关系的重要公式。

它描述了三角形的一个边的平方和另外两边平方的差，与这两边之间的夹角余弦函数的乘积的关系。

余弦定理的数学表达式为：c² = a² + b² - 2abcosC其中，a、b、c分别表示三角形的三边，C表示夹角C的大小。

证明余弦定理可以使用向量法和三角法两种方法。

1.向量法证明：假设三角形ABC中，向量AB的模为a，向量AC的模为b，向量BC的模为c。

向量AB与向量AC之间的夹角为夹角C，设其大小为θ。

根据向量的加法和平方模长定义，可以得到：a² = AB² = AA² + BB² - 2(AA)(BB)cosθb² = AC² = AA² + CC² - 2(AA)(CC)cosθc² = BC² = BB² + CC² - 2(BB)(CC)cosθ将以上三个等式相加，得到：a² + b² + c² = 2(AA² + BB² + CC²) - 2(AA)(BB)cosθ -2(AA)(CC)cosθ - 2(BB)(CC)cosθ化简可得：2(AA² + BB² + CC²) = a² + b² + c² + 2(AA)(BB)cosθ +2(AA)(CC)cosθ + 2(BB)(CC)cosθ设向量AA、BB、CC的模长分别为x、y、z，则上式变成：2(x² + y² + z²) = a² + b² + c² + 2xycosθ + 2xzcosθ +2yzcosθ由于AA=BB=CC=x+y+z（向量AA、BB、CC的模长相等），进一步化简得到：2(x² + y² + z²) = a² + b² + c² + 2(xy + xz + yz)cosθ所以，余弦定理成立。

余弦定理的八种证明方法1500字

余弦定理的八种证明方法1500字余弦定理是高中数学中一个非常重要的定理，它可以描述三角形边长和角度之间的关系。

余弦定理有很多种证明方法，以下我们简单介绍其中的八种证明方法。

方法一：向量法证明推导过程如下：设三角形ABC的顶点坐标分别为A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)。

根据向量的定义和运算法则，可以得到向量AB=a，向量AC=b，向量BC=c。

由向量的点积公式可知，向量a·b=|a||b|cos(∠{向量AB，向量AC})，即(a-b)·(a-c)=-|a|²cosA。

对称地，还可以得到(b-c)·(b-a)=-|b|²cosB，(c-a)·(c-b)=-|c|²cosC。

进一步推导可知，(a-b)·(a-c)+(b-c)·(b-a)+(c-a)·(c-b)=-(|a|²+|b|²+|c|²)，即2(a·b+b·c+c·a)=|a|²+|b|²+|c|²，最终可得到余弦定理的向量形式。

方法二：面积法证明推导过程如下：设∠ACB=C，根据三角形的面积公式可知，△ABC的面积S=1/2|AC||BC|sinC。

又根据正弦定理可知，sinC=a/2R，其中R为△ABC的外接圆半径。

将sinC带入上述公式可得S=1/4R|AC||BC|a。

同样地，也可以得到S=1/4R|AB||BC|c和S=1/4R|AB||AC|b。

将这三个式子相加，并将△ABC的面积用△ABC的周长p和半周长s表示，可得2S/abc=(ac+ab-bc)/2sb+(ab+bc-ac)/2sc+(ac+bc-ab)/2sa。

经过化简可以得到余弦定理的面积形式。

方法三：勾股定理证明推导过程如下：考虑△ABC的边AB与边AC之间的夹角∠BAC=A，根据勾股定理可得AB²=BC²+AC²-2BC·ACcosA。

证明余弦定理的方法

证明余弦定理的方法余弦定理是解决非直角三角形的一种三角函数关系定理，用于求解任意三角形其中一个角的边之间的关系。

证明余弦定理的方法可以利用向量、三角函数以及勾股定理。

我们假设有一个非直角三角形ABC，三边分别为a，b，c，其中∠A、∠B、∠C 分别对应于边a、b、c。

方法一：利用向量法证明余弦定理将三角形向量化，我们可以得到：向量AB = 向量AC + 向量CB利用向量之间的内积关系：AB * AB = (AC + CB) * (AC + CB)展开和化简上式，我们可以得到：AB * AB = AC * AC + 2 * AC * CB + CB * CB根据向量之间的内积关系以及余弦公式cosθ= (向量A * 向量B) / (∥向量A∥* ∥向量B∥)，我们可以将上式变为：AB * AB = AC * AC + CB * CB + 2 * AC * CB * cos∠C根据向量的定义，我们可以得到：AB = √(AB * AB)，AC = √(AC * AC)，CB = √(CB * CB)将上述关系代入上式，我们可以得到：√(AB * AB) = √(AC * AC) + √(CB * CB) + 2 * √(AC * AC) √(CB * CB) * cosC化简上式，我们可以得到：AB^2 = AC^2 + CB^2 + 2 * AC * CB * cosC即余弦定理。

方法二：利用三角函数法证明余弦定理根据三角函数的定义，我们可以得到：cosA = AC / BCcosB = AB / ACcosC = AB / CB根据向量内积的定义，我们可以得到：AB * BC = ∥AB∥∥BC∥cosAAC * BC = ∥AC∥∥BC∥cosC将上式代入cosB的定义中，我们可以得到：cosB = (AB * BC) / (∥AB∥∥BC∥) = (AB * BC) / (√(AB * AB) √(BC * BC))代入向量AB * BC的定义，我们可以得到：cosB = (AB * AC + AB * CB) / (√(AB * AB) √(AC * AC + CB * CB + 2 * AC * CB * cosC))化简上式，我们可以得到：cosB = (AC + CB * cosC) / √(AC * AC + CB * CB + 2 * AC * CB * cosC)移项化简上式，我们可以得到：AC * AC + CB * CB + 2 * AC * CB * cosC = AC^2 + 2 * AC * CB * cosC + CB^2即余弦定理。

余弦定理的10种证明方法

余弦定理的10种证明方法一、余弦定理余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与他们夹角的余弦的积的两倍,即在ABC ∆中,已知AB c =,BC a =,CA b =,则有2222cos a b c bc A =+-, 2222cos b c a ca B =+-, 2222cos c a b ab C =+-.二、定理证明为了叙述的方便与统一,我们证明以下问题即可:在ABC ∆中,已知AB c =,AC b =,及角A ,求证:2222cos a b c bc A =+-. 证法一:如图1,在ABC ∆中,由CB AB AC =-可得:()()CB CB AB AC AB AC ⋅=-⋅-222AB AC AB AC =+-⋅222cos b c bc A =+-即,2222cos a b c bc A =+-.证法二:本方法要注意对A ∠进行讨论.(1)当A ∠是直角时,由22222222cos 2cos90b c bc A b c bc b c a +-=+-︒=+=知结论成立. (2)当A ∠是锐角时,如图2-1,过点C 作CD AB ⊥,交AB 于点D ,则在Rt ACD ∆中,cos AD b A =,sin CD b A =.从而,cos BD AB AD c b A =-=-.在Rt BCD ∆中,由勾股定理可得: 222BC BD CD =+22(cos )(sin )c b A b A =-+222cos c cb A b =-+即,2222cos a b c bc A =+-.说明:图2-1中只对B ∠是锐角时符合,而B ∠还可以是直角或钝角.若B ∠是直角,图中的图1CAB图2-1DCAB点D 就与点B 重合；若B ∠是钝角,图中的点D 就在AB 的延长线上.(3)当A ∠是钝角时,如图2-2,过点C 作CD AB ⊥,交BA 延长线于点D ,则在Rt ACD ∆中,cos()cos AD b A b A π=-=-,sin()sin CD b A b A π=-=.从而,cos BD AB AD c b A =+=-.在Rt BCD ∆中,由勾股定理可得:222BC BD CD =+22(cos )(sin )c b A b A =-+222cos c cb A b =-+即,2222cos a b c bc A =+-.综上(1),(2),(3)可知,均有2222cos a b c bc A =+-成立. 证法三:过点A 作AD BC ⊥,交BC 于点D ,则在Rt ABD ∆中,sin BD c α=,cos ADc α=.在Rt ACD ∆中,sin CD b β=,cos ADbβ=.由cos cos()cos cos sin sin A αβαβαβ=+=-可得:2cos AD AD BD CD AD BD CDA c b c b bc-⋅=⋅-⋅=2222AD BD CD bc -⋅=222222c BD b CD BD CD bc -+--⋅=222()2b c BD CD bc +-+=2222b c a bc+-=整理可得2222cos a b c bc A =+-. 证法四:在ABC ∆中,由正弦定理可得sin sin sin sin()a b c cA B C A B ===+. 从而有sin sin b A a B =,………………………………………………………………①sin sin()sin cos cos sin c A a A B a A B a A B =+=+. …………………………②将①带入②,整理可得cos cos a B c b A =-.…………………………………………③ 将①,③平方相加可得22222(cos )(sin )2cos a c b A b A b c bc A =-+=+-.图2-2DBACβα图3DBAC即,2222cos a b c bc A =+-.证法五:建立平面直角坐标系(如图4),则由题意可得点(0,0)A ,(,0)B c ,(cos ,sin )C b A b A ,再由两点间距离公式可得2a =22(cos )(sin )c b A b A -+222cos c cb A b =-+.即,2222cos a b c bc A =+-.证法六:在ABC ∆中,由正弦定理可得2sin a R A =,2sin b R B =,2sin c R C =. 于是,222224sin 4sin ()a R A R B C ==+222224(sin cos cos sin 2sin sin cos cos )R B C B C B C B C =++ 222224(sin sin 2sin sin 2sin sin cos cos )R B C B C B C B C =+-+ 2224(sin sin 2sin sin cos())R B C B C B C =+++ 2224(sin sin 2sin sin cos )R B C B C A =+-22(2sin )(2sin )2(2sin )(2sin )cos R B R C R B R B A =+-222cos b c bc A =+-即,结论成立.证法七:在ABC ∆中,由正弦定理可得2sin a R A =,2sin b R B =,2sin c R C =. 于是,2222cos a b c bc A =+-22222224sin 4sin 4sin 8sin sin cos R A R B R C R B C A ⇔=+-2222sin 2sin 2sin 4sin sin cos A B C B C A ⇔=+- 22sin 2cos 2cos 24sin sin cos A B C B C A ⇔=-+-222cos 22cos()cos()4sin sin cos A B C B C B C A ⇔-=-+--由于cos()cos()cos B C A A π+=-=-,因此2cos cos()cos()2sin sin cos A B C B C B C A ⇔=+-+cos cos()2sin sin A B C B C ⇔=--+cos cos cos sin sin cos()A B C B C B C ⇔=-+=-+. 这,显然成立.xy图4BA(O)C即,结论成立.证法八:如图5,以点C 为圆心,以CA b =为半径作C ,直线BC 与C e 交于点,D E ,延长AB 交C e 于F ,延长AC 交C e 于G .则由作图过程知2cos AF b A =, 故2cos BF b A c =-.由相交弦定理可得:BA BF BD BE ⋅=⋅, 即,(2cos )()()c b A c b a b a ⋅-=+⋅-, 整理可得:2222cos a b c bc A =+-.证法九:如图6,过C 作CD ∥AB ,交ABC ∆的外接圆于D ,则AD BC a ==,BD AC b ==.分别过,C D 作AB 的垂线,垂足分别为,E F ,则cos AE BF b A ==,故2cos CD c b A =-.由托勒密定理可得AD BC AB CD AC BD ⋅=⋅+⋅, 即,(2cos )a a c c b A b b ⋅=⋅-+⋅.整理可得:2222cos a b c bc A =+-.证法十:由图7-1和图7-2可得2a =22(cos )(sin )c b A b A -+, 整理可得:2222cos a b c bc A =+-.bcosA absinAc-bcosAac-bcosAbsinA图7-2图7-1DE DABCC B余弦定理的证明方法还有很多,比如可以用物理方法证明、可以构造相似三角形证明、可以利用图形面积证明等.感兴趣的读者可以到图书馆或互联网中进行查询.bac2bcosA-cb-a bb图5GDE FCAB c b aa 图6F EDCBA。

余弦定理的八种证明方法

余弦定理的八种证明方法研究背景：2011年高考数学卷（陕西卷）考出了“说明并证明余弦定理”这个考题,使平时不注重翻阅课本的同学大部分吃了亏，虽然这是书本上的知识，且课本上只给出了一种证明方法，但仍让同学们很难想到会考这个证明题，因此我们利用这次研究性学习活动，以论文的方式来介绍一下多种余弦定理的证明方法，来增强我们对课本知识的理解。

目的意义：用多种方法证明余弦定理，扩展思维，了解更多的过程。

内容摘要：余弦定理是揭示三角形边角关系的重要定理，直接运用它可解决一类已知三角形两边及夹角求第三边或者是已知三个边求角的问题，若对余弦定理加以变形便可适当移于其它知识。

成果展示：一余弦定理的内容对于任意三角形，任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的两倍积，若三边为a，b，c 三角为A，B，C ，则满足性质a² = b² + c²- 2·b·c·cosAb² = a² + c² - 2·a·c·cosBc² = a² + b² - 2·a·b·cosC二证明方法方法一：平面几何法∵如图，有a+b=c ∴c·c=(a+b)·(a+b)∴c²=a·a+2a·b+b·b ∴c²=a²+b²+2|a||b|cos(π-θ)又∵Cos(π-θ)=-Cosθ∴c²=a²+b²-2|a||b|cosθ再拆开，得c^2=a²+b²-2*a*b*cosC方法二：勾股法在任意△ABC中做AD⊥BC.∠C所对的边为c，∠B所对的边为b，∠A所对的边为a则有BD=cosB*c，AD=sinB*c，DC=BC-BD=a-cosB*c根据勾股定理可得：AC²=AD²+DC²b²=(sinB*c)²+(a-cosB*c)²b²=(sinB*c)²+a²-2ac*cosB+(cosB)²*c²b²=(sinB²+cosB²)*c²-2ac*cosB+a²b²=c²+a²-2ac*cosB方法三：解析法在三角形ABC建立直角坐标系，使A点为原点，B点落在x轴正半轴上，设三角形三边abc则有三点坐标为A（0，0）B（c，0）C（bcosA，bsinA）∵BC=a则由距离公式得a=（c-bcosA）2-（bsinA）²化简得a=c²+b²-2bccosA∴a²=c²+b²-2bccosA方法四：面积法S△ACQ=(1/2)bc(cos∠BAC),S△PBC=(1/2)ac(cos∠CBA),bc(cos∠BAC)+ac(cos∠CBA)=2(S△ACQ+S△PBC)=c²,同理，ac(cos∠CBA)+ab(cos∠ACB)=a²,ab(cos∠ACB)+bc(cos∠BAC)=b².联立三个方程，bc(cos∠BAC)+ac(cos∠CBA)=c²（1）ac(cos∠CBA)+ab(cos∠ACB)=a²（2）ab(cos∠ACB)+bc(cos∠BAC)=b²（3）易得余弦定理方法五：正弦法∵＝＝∴＝bsin²B＝csin²C＝absinAsinB∴a²+b²-c²sin²A+sin²B-sin²C＝absinAsinB∴a²+b²-c²=absinAsinB（sin²A+sin²B-sin²C）（1）又∵sin²A=1-cos2A2sin²B=1-cos2B2∴sin²A+sin²B=1-（cos2A+cos2B）=1-cos（A+B）cos（A-B）ΔABC中cos（A+B）=cos（180°-C）=-cosC∴sin²A+cos²B=1-cosCcos（A-B）（2）（2）带入（1）得a²+b²-c²=[1+cosCcos（A-B）-sin²C]=[cos²C+cosCcos（A-B）]=cosC[cosC+cos（A-B）]=cosC[-cos（A+B）+cos（A-B）]=2abcosC∴c²=a²+b²-2abcosC同理可证b²=a²+c²-2accosBa²=c²+b²-2bccosA方法六：摄影定理法∵a=bcosC+ccosB（1）b=acosC+ccosA(2)c=bcosA+acosB(3)∴（1）×a+（2）×b-（3）×c得c²=a²+b²-2abcosC同理可证b²=a²+c²-2accosBa²=c²+b²-2bccosA方法七：复数法如下图，在复平面内作△ABC，则=a（cosB+i sinB），= =b[cos（－A）+i sin（－A）]，这里C'是平行四边形ACBC'的顶点，根据复数加法的几何意义可知，＝＋＝＋。

余弦定理的十一种证明方法

余弦定理的十一种证明方法余弦定理和勾股定理一样，证明方法也有很多种,下面给出比较经典的十一种证明方法，供大家参考！余弦定理：三角形任一边的平方等于另外两边的平方和减去这两边与其夹角余弦的积的二倍。

如图1所示，在△ABC中，若AB＝c，BC＝a，CA＝b，则有：c2＝a2＋b2－2ab cosCa2＝b2＋c2－2bc cosAb2＝c2＋a2－2c a cosB.【证法1】如图2，在锐角△ABC中，作AD⊥BC于D，则CD＝b cosC，AD＝b sinC，在△ABD中，由勾股定理，得AB2＝BD2＋AD2，即AB2＝(a－b cosC)2＋(b sinC)2＝a2－2ab cosC＋b2cos2C＋b2sinC2＝a2－2ab cosC＋b2，即c2＝a2＋b2－2ab cosC。

当C重合于D时，在Rt△ABC中，∠C＝90°，因cosC＝0，所以c2＝a2＋b2。

当C在D左侧时，△ABC为钝角三角形，如图3所示，∠ACD＝180°－C，cos∠ACD＝cos(180°－C)＝－cosC，sin∠ACD＝sin(180°－C)＝sinC，所以CD＝b cos(180°－C)＝－b cosC，AD＝b sin(180°－C)＝b sinC，在Rt△ABD中，由勾股定理，得AB2＝BD2＋AD2，即AB2＝(a－b cosC)2＋(b sinC)2＝a2－2ab cosC＋b2cos2C＋b2sinC2＝a2－2ab cosC＋b2，即c2＝a2＋b2－2ab cosC。

【证法2】将△ABC 的顶点C 置于原点，CA 落在x 轴的正半轴上，如图4所示，则A ，B ，C 三点的坐标分别为A (b ，0)，B (a cosC ，a sinC)，C (0，0).由此得|AB|2＝(a cosC －b )2＋(a sinC －0)2＝a 2cos 2C －2ab cosC ＋b 2＋a 2sin 2C＝a 2＋b 2－2ab cosC ，即c 2＝a 2＋b 2－2ab cosC 。

余弦定理的证明方法大全共十法

余弦定理的证明方法大全共十法余弦定理是解决三角形边长和角度之间关系的重要定理之一、下面将为您介绍十种余弦定理的证明方法。

2.利用勾股定理证明余弦定理。

假设有一个三角形ABC，其中∠C为直角。

利用勾股定理可以得到AB²=AC²+BC²。

将AC表示为向量a，BC表示为向量b，AB表示为向量c，并将这些向量投影到相应的轴上，即可得到余弦定理。

3.使用数学归纳法证明余弦定理。

首先，证明当n=1时余弦定理成立，即两边长相等的情况。

然后，假设当n=k时余弦定理成立，即k个边长相等的情况。

再证明当n=k+1时余弦定理也成立，即k+1个边长相等的情况。

4. 利用三角函数证明余弦定理。

假设三角形的两条边长分别为a和b，夹角为θ。

利用正弦函数和余弦函数的关系，可以得到a² + b² -2abcosθ = c²，即余弦定理。

5. 引入垂线证明余弦定理。

假设三角形中∠C为直角，CD为∠C的垂线。

通过利用勾股定理和几何性质可以得到c² = a² + b² - 2abcosC，即余弦定理。

6.利用平面几何证明余弦定理。

假设三角形中∠C为直角，连接AC和BC的垂直平分线交于点D。

通过平面几何知识可以得到∠ADC=∠BDC=θ/2、然后，利用正弦定理和余弦定理可以得到余弦定理的证明。

7.利用平行四边形的性质证明余弦定理。

假设有一个平行四边形ABCD，分别连接AC和BD的垂线交于点E。

通过平行四边形的性质可以得到BE=AD和CE=AF。

利用余弦定理可以得到余弦定理的证明。

8. 使用三角形的面积证明余弦定理。

假设在三角形ABC中，AD为边BC的高，a = BC，b = AC，c = AB。

利用三角形的面积公式可以得到c² = a² + b² - 2abcosθ，即余弦定理。

9.利用球面三角形证明余弦定理。

将平面上的三角形放置在一个球体的表面上。

证明余弦定理的方法

证明余弦定理的方法一、引言余弦定理是三角形中非常重要的定理之一，它可以用来计算三角形中的各个角度和边长。

在本文中，我们将介绍如何证明余弦定理。

二、定义在三角形ABC中，设AB=c, AC=b, BC=a，且∠A对应的边为a，∠B 对应的边为b，∠C对应的边为c。

则余弦定理可以表示为：a²=b²+c²-2bc cosAb²=a²+c²-2ac cosBc²=a²+b²-2ab cosC三、证明1. 证明a²=b²+c²-2bc cosA根据余弦定理，我们有：cosA=(b²+c²-a²)/(2bc)将cosA代入原式得：a²=b²+c²-2bc(b²+c²-a²)/(2bc)化简后得：a²=b²+c²-2bc cosA因此，我们证明了第一个等式。

2. 证明b²=a²+c²-2ac cosB同样地，根据余弦定理，我们有：cosB=(a²+c²-b)/（2ac）将cosB代入原式得：b^2=a^2+c^2- 2ac(a^2+c^2-b)/( 2ac) 化简后得：b^2=a^2+c^2- 2ac cosB因此，我们证明了第二个等式。

3. 证明c²=a²+b²-2ab cosC最后，根据余弦定理，我们有：cosC=(a²+b²-c²)/(2ab)将cosC代入原式得：c^2=a^2+b^2- 2ab(a^2+b^2-c^2)/( 2ab) 化简后得：c^2=a^2+b^2- 2ab cosC因此，我们证明了第三个等式。

四、总结通过以上的证明过程，我们可以看出余弦定理的重要性和用途。

余弦定理的十种证明方法

余弦定理的十种证明方法余弦定理是解决任意三角形的重要定理之一，可以用来求解三角形的边长、角度等问题。

下面将介绍十种证明余弦定理的方法。

1.平面向量法：设三角形的三边向量分别为a、b、c，则有a²=b²+c²-2bc*cosA，b²=a²+c²-2ac*cosB，c²=a²+b²-2ab*cosC。

将这些公式转化为三角形的边长形式即为余弦定理。

2.向量的模长法：设向量a、b、c的模长分别为A、B、C，夹角分别为α、β、γ，则有A²=B²+C²-2BC*cosα，B²=A²+C²-2AC*cosβ，C²=A²+B²-2AB*cosγ。

令边长等于向量的模长，将这些公式转化为三角形的边长形式即为余弦定理。

3.正弦定理扩展法：在一个三角形的条边上延长一边，并在延长边上取一点，使得三角形分为两个相似三角形。

利用相似三角形的关系可以推导出余弦定理。

4.科学结算法：这种方法将余弦定理看作三角形面积公式的一种特殊情况。

通过证明三角形的面积公式和余弦定理是等价的，就证明了余弦定理的正确性。

5.高中数学综合证明法：利用高中教材中的已知定理和公式，如三角形内角和定理、三角形的面积公式等，可以通过一系列的推导和变形，最终得到余弦定理。

6.解析几何法：将三角形的顶点与坐标系关联，根据顶点的坐标，可以得到三角形的边长、角度等信息。

通过求解三角形的边长和角度，可以得到余弦定理。

7.直角三角形法：将三角形分解为两个直角三角形，利用直角三角形的性质和勾股定理，可以推导出余弦定理。

8.球面三角形法：在球面上考虑三角形的问题，利用球面三角形的性质和球面上的几何关系，可以推导出余弦定理。

9.微积分法：将三角形分解为一组小三角形，并使用微积分的方法求解这些小三角形的边长和角度。

余弦定理的证明方法

余弦定理的证明方法余弦定理的证明方法在日常的学习、工作、生活中，大家总少不了要接触或使用证明吧，证明是由机关、学校、团体等发的证明自己身份、经历或某事真实性的一种凭证。

拟起证明来就毫无头绪？以下是小编收集整理的余弦定理的证明方法，仅供参考，大家一起来看看吧。

余弦定理的证明方法在△ABC中，AB=c、BC=a、CA=b则c^2=a^2+b^2-2ab*cosCa^2=b^2+c^2-2bc*cosAb^2=a^2+c^2-2ac*cosB下面在锐角△中证明第一个等式，在钝角△中证明以此类推。

过A作AD⊥BC于D，则BD+CD=a由勾股定理得：c^2=(AD)^2+(BD)^2，(AD)^2=b^2-(CD)^2所以c^2=(AD)^2-(CD)^2+b^2=(a-CD)^2-(CD)^2+b^2=a^2-2a*CD +(CD)^2-(CD)^2+b^2=a^2+b^2-2a*CD因为cosC=CD/b所以CD=b*cosC所以c^2=a^2+b^2-2ab*cosC在任意△ABC中, 作AD⊥BC.∠C对边为c，∠B对边为b，∠A对边为a -->BD=cosB*c，AD=sinB*c，DC=BC-BD=a-cosB*c勾股定理可知：AC=AD+DCb=(sinB*c)+(a-cosB*c)b=sinB*c+a+cosB*c-2ac*cosBb=(sinB+cosB)*c-2ac*cosB+ab=c+a-2ac*cosB所以，cosB=(c+a-b)/2ac2如右图，在ABC中，三内角A、B、C所对的边分别是a、b、c . 以A为原点，AC所在的直线为x轴建立直角坐标系，于是C点坐标是(b，0)，由三角函数的定义得B点坐标是(ccosA，csinA) . ∴CB = (ccosA-b，csinA). 现将CB平移到起点为原点A，则AD = CB . 而|AD| = |CB| = a ，∠DAC = π-∠BCA = π-C ，根据三角函数的定义知D点坐标是(acos(π-C)，asin(π-C)) 即D点坐标是(-acosC，asinC), ∴ AD = (-acosC，asinC) 而 AD = C B ∴ (-acosC，asinC) = (ccosA-b，csinA) ∴ asinC = csinA …………① -acosC = ccosA-b ……② 由①得 asinA = csinC ，同理可证 asinA = bsinB ，∴ asinA = bsinB = csinC . 由②得 acosC = b-ccosA ，平方得： a2cos2C = b2-2bccosA + c2cos2A ，即 a2-a2sin2C = b2-2bccosA + c2-c2sin2A . 而由①可得 a2si n2C = c2sin2A ∴ a2 = b2 + c2-2bccosA . 同理可证 b2 = a2 + c2-2accosB ， c2 = a2 + b2-2abcosC . 到此正弦定理和余弦定理证明完毕。

余弦定理的证明方法大全

余弦定理的证明方法大全余弦定理是解析几何中常用的定理，用于计算三角形中一个角的余弦值。

下面将介绍十种常见的余弦定理证明方法。

1.方法一：向量法证明余弦定理我们假设三角形的三个顶点分别为A、B、C，以向量AB和AC为两条边，设向量AB为a，向量AC为b。

根据向量的定义，可以得出向量AB与向量AC的夹角θ。

那么，根据向量的内积公式，可以得到：a·b = ，a，b，cosθ其中，a，和，b，分别表示向量a和b的长度。

由此可得余弦定理的向量形式：c^2 = ，a，^2 + ，b，^2 - 2，a，b，cosθ2.方法二：平面向量法证明余弦定理我们可以将三角形的三个顶点A、B、C的坐标表示为A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)。

设向量AB为a，向量AC为b。

根据向量的定义，可以得出向量AB与向量AC的夹角θ。

那么，根据向量的模长和夹角的余弦值的关系，可以得到：cosθ = (a·b)/(，a，b，)将向量的定义带入上式，可得余弦定理的平面向量形式：c^2=，a，^2+，b，^2-2a·b3.方法三：直角三角形法证明余弦定理假设ΔABC是一个直角三角形，且∠B为直角。

根据勾股定理，可以得到：a^2=b^2+c^2将上式改写为：c^2=a^2-b^24.方法四：海伦公式证明余弦定理我们知道，海伦公式可以用于计算三角形的面积。

设ΔABC的三条边分别为a，b，c，半周长为s，面积为S。

那么，根据海伦公式可以得出：S=√(s(s-a)(s-b)(s-c))将面积的表达式展开，再利用ΔABC的面积公式，可得余弦定理的表达式。

5.方法五：向量叉乘法证明余弦定理我们可以使用向量的叉乘来计算三角形的面积。

设三角形的三个顶点A、B、C的坐标分别为A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)。

根据向量的叉乘公式，可以得到：2S=，AB×AC展开上式，并利用向量模长的定义，可以得到余弦定理的表达式。

余弦定理的八种证明方法

余弦定理的八种证明方法余弦定理是解决三角形中两边和夹角之间关系的重要定理之一、下面将介绍八种证明余弦定理的方法。

1.向量法证明：假设三角形的三个顶点为A、B、C，它们所对的角为a、b、c，相应的边分别为a、b、c，连接AB、AC，并设向量AB为向量a，向量AC为向量b。

则根据向量的加法，可以得到向量OB加向量OC等于向量AC，即向量OC等于向量AB-向量AC。

利用向量的点积，可以得到OC的模平方等于AB的模平方加上AC的模平方减去2次AC与AB的夹角的余弦值与AB、AC的模的积的乘积，即OC的模的平方等于AB的模的平方加上AC的模的平方减去2次AC与AB的夹角的余弦值与AB、AC的模的乘积。

将a、b、c、A、B、C表示为边和角的符号形式，即可得到余弦定理。

2.直角三角形法证明：假设三角形中角C为直角，即C=90°，则根据勾股定理，可以得到AB的平方等于AC的平方加上BC的平方。

将AB、AC、BC分别表示为a、b、c，则可得到a的平方等于b的平方加上c的平方。

3.直线法证明：利用三角形内部的三角形两边之和大于第三边的性质，可以得到AB加上AC大于BC、AB加上BC大于AC、AC加上BC大于AB。

设角B等于a、角A等于b、角C等于c，则上述不等式可以表示为cosc大于cosa、cosc大于cosb、cosa加cosb大于cosc。

将这些不等式利用三角函数的性质进行推导，可以得到余弦定理。

4.面积法证明：假设三角形的三个顶点为A、B、C，它们所对的边分别为a、b、c，面积为S。

将S表示为a、b、c的函数，利用海伦公式，可以得到S的平方等于s(s-a)(s-b)(s-c)，其中s为周长的一半。

将这个等式利用三角函数的性质化简，即可得到余弦定理。

5.解析几何法证明：设A、B、C的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)，则根据距离公式，可以得到AB的平方等于(x2-x1)的平方加上(y2-y1)的平方。

余弦定理的三种证明

余弦定理的三种证明余弦定理是解决三角形中边与角之间关系的一个重要定理。

下面将介绍三种不同的证明方法。

一、平面几何法证明：对于任意三角形ABC，设边长分别为a，b，c，对应的内角为A，B，C。

假设以A点为圆心，AC为半径作一个圆，交BC于D点。

连接BD。

根据圆内切线与切线的定理可知，AB^2=AD*AC(1)。

由于AC = 2RsinA，其中R为三角形的外接圆半径，所以(1)式可以得到AB^2 = 2RsinAD = 2R*DC*sinA (2)。

同样地，假设以B点为圆心，BC为半径作一个圆，与AC交于E点，连接AE。

根据圆内切线与切线的定理可知，AB^2=AE*AD(3)。

由于AE = 2RsinB，所以(3)式可以得到AB^2 = 2R*DE*sinB (4)。

由于(2)式和(4)式中的AB^2相等，所以2R*DC*sinA = 2R*DE*sinB。

简化得DC*sinA = DE*sinB，即b*sinA = c*sinB。

同理，也可以证明a*sinB = c*sinC，a*sinC = b*sinA。

综上所述，可得a^2 = b^2 + c^2 - 2bc*cosA，即余弦定理。

二、解析几何法证明：设A点坐标为(0, 0)，B点坐标为(b, 0)，C点坐标为(c*cosA,c*sinA)。

根据两点间距离的公式可知，AB^2 = b^2，AC^2 = c^2*cos^2A +c^2*sin^2A = c^2又根据两点间距离的公式可知，BC^2 = (c*cosA - b)^2 + (c*sinA- 0)^2 = b^2 - 2bc*cosA + c^2 - b^2*sin^2A = b^2 + c^2 -2bc*cosA。

由于AB^2 = AC^2 + BC^2，所以b^2 = c^2 + b^2 - 2bc*cosA，即余弦定理。

三、向量法证明：设向量AB为a，向量AC为b，设向量AB与向量AC之间的夹角为θ。

(完整版)余弦定理的证明方法大全(共十法)

余弦定理的证明方法大全(共十法)一、余弦定理余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与他们夹角的余弦的积的两倍,即在ABC ∆中,已知AB c =,BC a =,CA b =,则有2222cos a b c bc A =+-, 2222cos b c a ca B =+-, 2222cos c a b ab C =+-.二、定理证明为了叙述的方便与统一,我们证明以下问题即可:在ABC ∆中,已知AB c =,AC b =,及角A ,求证:2222cos a b c bc A =+-. 证法一:如图1,在ABC ∆中,由CB AB AC =-可得:()()CB CB AB AC AB AC ⋅=-⋅-222AB AC AB AC =+-⋅222cos b c bc A =+-即,2222cos a b c bc A =+-.证法二:本方法要注意对A ∠进行讨论.(1)当A ∠是直角时,由22222222cos 2cos90b c bc A b c bc b c a +-=+-︒=+=知结论成立. (2)当A ∠是锐角时,如图2-1,过点C 作CD AB ⊥,交AB 于点D ,则在Rt ACD ∆中,cos AD b A =,sin CD b A =.从而,cos BD AB AD c b A =-=-.在Rt BCD ∆中,由勾股定理可得: 222BC BD CD =+22(cos )(sin )c b A b A =-+222cos c cb A b =-+即,2222cos a b c bc A =+-.说明:图2-1中只对B ∠是锐角时符合,而B ∠还可以是直角或钝角.若B ∠是直角,图中的图1图2-1A点D 就与点B 重合；若B ∠是钝角,图中的点D 就在AB 的延长线上.(3)当A ∠是钝角时,如图2-2,过点C 作CD AB ⊥,交BA 延长线于点D ,则在Rt ACD ∆中,cos()cos AD b A b A π=-=-,sin()sin CD b A b A π=-=.从而,cos BD AB AD c b A =+=-.在Rt BCD ∆中,由勾股定理可得:222BC BD CD =+22(cos )(sin )c b A b A =-+222cos c cb A b =-+即,2222cos a b c bc A =+-.综上(1),(2),(3)可知,均有2222cos a b c bc A =+-成立. 证法三:过点A 作AD BC ⊥,交BC 于点D ,则在Rt ABD ∆中,sin BD c α=,cos ADc α=.在Rt ACD ∆中,sin CD b β=,cos ADbβ=.由cos cos()cos cos sin sin A αβαβαβ=+=-可得:2cos AD AD BD CD AD BD CDA c b c b bc-⋅=⋅-⋅=2222AD BD CD bc -⋅=222222c BD b CD BD CD bc -+--⋅=222()2b c BD CD bc +-+=2222b c a bc+-=整理可得2222cos a b c bc A =+-. 证法四:在ABC ∆中,由正弦定理可得sin sin sin sin()a b c cA B C A B ===+. 从而有sin sin b A a B =,………………………………………………………………①sin sin()sin cos cos sin c A a A B a A B a A B =+=+. …………………………②将①带入②,整理可得cos cos a B c b A =-.…………………………………………③ 将①,③平方相加可得22222(cos )(sin )2cos a c b A b A b c bc A =-+=+-.图2-2图3即,2222cos a b c bc A =+-.证法五:建立平面直角坐标系(如图4),则由题意可得点(0,0)A ,(,0)B c ,(cos ,sin )C b A b A ,再由两点间距离公式可得2a =22(cos )(sin )c b A b A -+222cos c cb A b =-+.即,2222cos a b c bc A =+-.证法六:在ABC ∆中,由正弦定理可得2sin a R A =,2sin b R B =,2sin c R C =. 于是,222224sin 4sin ()a R A R B C ==+222224(sin cos cos sin 2sin sin cos cos )R B C B C B C B C =++ 222224(sin sin 2sin sin 2sin sin cos cos )R B C B C B C B C =+-+ 2224(sin sin 2sin sin cos())R B C B C B C =+++ 2224(sin sin 2sin sin cos )R B C B C A =+-22(2sin )(2sin )2(2sin )(2sin )cos R B R C R B R B A =+-222cos b c bc A =+-即,结论成立.证法七:在ABC ∆中,由正弦定理可得2sin a R A =,2sin b R B =,2sin c R C =. 于是,2222cos a b c bc A =+-22222224sin 4sin 4sin 8sin sin cos R A R B R C R B C A ⇔=+-2222sin 2sin 2sin 4sin sin cos A B C B C A ⇔=+- 22sin 2cos 2cos 24sin sin cos A B C B C A ⇔=-+-222cos 22cos()cos()4sin sin cos A B C B C B C A ⇔-=-+--由于cos()cos()cos B C A A π+=-=-,因此2cos cos()cos()2sin sin cos A B C B C B C A ⇔=+-+cos cos()2sin sin A B C B C ⇔=--+cos cos cos sin sin cos()A B C B C B C ⇔=-+=-+. 这,显然成立.即,结论成立.证法八:如图5,以点C 为圆心,以CA b =为半径作C ,直线BC 与C 交于点,D E ,延长AB 交C 于F ,延长AC 交C 于G .则由作图过程知2cos AF b A =, 故2cos BF b A c =-.由相交弦定理可得:BA BF BD BE ⋅=⋅, 即,(2cos )()()c b A c b a b a ⋅-=+⋅-, 整理可得:2222cos a b c bc A =+-.证法九:如图6,过C 作CD ∥AB ,交ABC ∆的外接圆于D ,则AD BC a ==,BD AC b ==.分别过,C D 作AB 的垂线,垂足分别为,E F ,则cos AE BF b A ==,故2cos CD c b A =-.由托勒密定理可得AD BC AB CD AC BD ⋅=⋅+⋅, 即,(2cos )a a c c b A b b ⋅=⋅-+⋅.整理可得:2222cos a b c bc A =+-.证法十:由图7-1和图7-2可得2a =22(cos )(sin )c b A b A -+, 整理可得:2222cos a b c bc A =+-.c-bcosA图7-2图7-1余弦定理的证明方法还有很多,比如可以用物理方法证明、可以构造相似三角形证明、可以利用图形面积证明等.感兴趣的读者可以到图书馆或互联网中进行查询.图5GA图6。

余弦定理的证明方法四种

余弦定理的证明方法四种方法一：向量法文章一朋友们，今天咱们来聊聊余弦定理的证明，咱们先说用向量法怎么证明。

咱们先画个三角形 ABC，顶点分别是 A、B、C。

然后咱们设向量AB 是 c，向量 BC 是 a，向量 CA 是 b。

那向量 AB 和向量 AC 的数量积就等于 AB 的模长乘以 AC 的模长再乘以它们夹角的余弦值。

也就是c·b = |c|×|b|×cos(π A) ，因为夹角是π A 嘛。

然后展开这个数量积，c·b = |c|×|b|×(cosA) 。

又因为c·b = |c|×|b|×(cosA) = cx×bx + cy× ，这里的x、y 是向量的坐标。

把 |c| = |b a| 代入，然后两边平方，一顿操作之后，就能得到a² = b² + c² 2bc×cosA 。

同样的道理，咱们能证明出b² = a² + c² 2ac×cosB ，c² = a² + b² 2ab×cosC 。

咋样，向量法证明余弦定理是不是还挺简单易懂的？文章二嗨，大家好！今天咱们来搞明白用向量法证明余弦定理。

想象一下有个三角形 ABC，三个顶点在那呆着呢。

咱们弄出向量来，AB 叫 c，BC 叫 a，CA 叫 b 。

向量这东西相乘有讲究，AB 和 AC 相乘，就是 c 和 b 相乘，等于它们长度乘上夹角的余弦。

但注意哦，这个夹角是π A ，所以c·b = |c|×|b|×cos(π A) ，这就等于|c|×|b|×cosA 。

再仔细看看，c·b 还能写成坐标形式，就是 c 的横坐标乘 b 的横坐标加上纵坐标乘纵坐标。

而且 |c| 其实就是 |b a| ，把这个带进去平方一下，算一算，嘿，就出来a² = b² + c² 2bc×cosA 啦！用同样的思路，其他两个式子b² = a² + c² 2ac×cosB 和c² = a² + b² 2ab×cosC 也能得出来。