球面三角基本名称及性质、基本定理和公式、解法
§1?球面三角基本名稱及性質
*大圓
通過球心的平面與球面相截的交線稱為大圓,其半徑等于球的半徑R
*球面上兩點A,B的大圓弧長
在球面上連接A,B兩點的最短線是通過A,B的大圓上較短的弧?,其圓心角為?(弧度),
則大圓弧長(弧長)a=R,或記為a=?(單位為大圓半徑R)
*兩大圓弧夾角
????? 如圖所示,兩大圓弧(AB和AC)的交點A上相應的兩條大圓切線?,?間的夾角稱為這兩大圓弧的夾角,記為角A,也可以稱兩平面OAB和OAC所構成的兩面角為這兩大圓弧的夾角
*球面二角形面積
如圖所示,球面?的面積(圖中陰影部分)
?(A為兩大圓弧夾角,單位是弧度)
*球面三角形
三個大圓之間的球面部分稱為球面三角形。因為三個大圓會構成幾個球面三角形,
我們只考慮邊和角都小于?的球面三角形。
????? 如圖中所示球面三角形ABC,記a,b,c為三邊(即三條大圓弧長?以大圓半徑R為度量單位)A、B、C為三角(三條大圓弧之間的兩兩夾角,以弧度為單位),則球面三角形的邊和角滿足以下條件:
??? ,???????????????
?稱為球面角超(單位弧度)
球面三角形面積?
§2.球面三角基本定理和公式
(以下各定理或公式,只列出其中之一,其它公式可利用指標循環規則,自行推出。球面三角形三邊為α,β,γ,三個角為A,B,C)
1.正弦定理
2.余弦定理
*邊:
*角:?
3.余切定理
*邊:
*角:
4.正切定理
5.五元素公式
*邊:
*角:
6.半角公式
7.半邊公式
8.德蘭布——高斯公式
9.耐普爾公式
§3.球面三角形解法
1.一般球面三角形計算公式
| 已知元素 | 求解公式 |
| 三邊: | |
| 三角:A,B,C | |
| 兩邊及夾角: | 由 解出A,B. |
| 兩角及夾邊: | 由 解出 |
| 兩邊及一對角: | |
| 兩角及一對邊: |
2.球面直角三角形計算公式?????????????????????????????????
| 已知元素 | 求解公式 |
| 斜邊及一角: | |
| 一直角邊及其對角: | |
| 一直角邊及其鄰角: | |
| 兩直角邊: | |
| 斜邊及一直角邊: | |
| 兩角:A,B |
注:計算時,應盡量利用含未知元素的正切(或余切)的公式,應避免采用正弦的公式。
計算結果可代入正弦定理公式進行驗算。
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總結
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