三角學:從直角三角形到單位圓

解直角三角形

解三角形是指由給定的少數邊角,求出所有未知的邊與角。對直角三角形而言,這是整個三角學中最乾淨的情形,因為直角加上三角比,只要再多兩項資訊就能把一切釘死。

直角三角形有三邊三角,其中一角已知為 90 度。所以你只需再兩項事實就能求出其餘——而且至少一項必須是邊,因為單憑角只能定形狀、定不了大小。工具不多:角和(兩銳角和為 90 度,所以彼此互為餘角)、邊的畢氏定理 a^2 + b^2 = c^2,以及把角和一對邊連起來的 SOHCAHTOA。典型做法:已知一銳角和一邊,先用三角比求第二邊,再用畢氏定理或另一比值求第三邊,最後用 90 度減已知角得最後一角。若要由兩邊反推角,則用反三角函數,例如 theta = arctan(對邊 / 鄰邊)。

這是測量、導航與營建背後的引擎。任何傾斜的現實距離——樹高、屋頂跨度、起重機伸臂——都化成一個直角三角形的邊,你能從可測量的角把它算出來。動手算公式前先畫圖並標好三角形,能避開大部分錯誤。

一個直角三角形斜邊為 10,一銳角為 35 度。該角對邊為 10 x sin 35 度 ≈ 5.74;鄰邊為 10 x cos 35 度 ≈ 8.19;另一銳角為 90 - 35 = 55 度。三角形至此完全解出。

兩項額外事實(這裡是一邊一角)加上內建的直角,恰好足以求出其餘一切。

你無法只憑三個角去「解」直角三角形——角只定形狀、不定大小,所以你永遠至少需要一條邊。

又稱
right-triangle trigonometry解直角三角形問題