利用單位圓方法證明 sin(α+β)= … 與cos(α+β)= …,是進一步證明大部分三角函數公式的基礎。
1、sin(α+β)=sinαcosβ+ cosαsinβ
在笛卡爾座標系中以原點O爲圓心作單位圓,在單位圓中作以下線段:
如圖中所示,容易看出:
sin(α+β)=CF;sinα=AB;cosα=OB; sinβ=CD;cosβ=OD
則:
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平面幾何的證明方法:如圖所示,過程見下面的【評論】中新浪網友的提示
(非常感謝這位網友的提示,讓我們看到了證明一個定理的多種途徑,真是妙不可言!)
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附:如何證明托勒密定理?
見 http://hyz0.blog.sohu.com/69610635.html
http://iask.sina.com.cn/b/2459822.html
托勒密(Ptolemy)定理指出,圓內接凸四邊形兩對對邊乘積的和等於兩條對角線的乘積。
原文:圓內接四邊形中,兩對角線所包矩形的面積等於 一組對邊所包矩形的面積與另一組對邊所包矩形的面積之和。
從這個定理可以推出正弦、餘弦的和差公式及一系列的三角恆等式,托勒密定理實質上是關於共圓性的基本性質.(具體的推導方法詳見數學目錄下的博文,來自網友的提供!)
思路:托勒密定理在平面幾何中赫赫有名,其難點在於:把一條對角線分割成兩條線段DE和BE。第一步證明一對旋轉的三角形相似:△ABE∽△ACD;第二步還需要證一對旋轉的三角形相似△ADE∽△ACB;只有這兩對相似的三角形出來了才能得到結論。
證明:以AB爲邊,作一個角等於已知角:即∠BAE=∠DAC;
在ΔABE和ΔACD中,
∵∠BAE=∠DAC;
∠ABE=∠ACD;
∴△ABE∽△ACD;
∴AB·DC=BE·AC①
∵∠BAE=∠DAC;
∴∠DAE=∠CAB;
在ΔADE和ΔACB中,
∵∠ADE=∠ACB;
∠DAE=∠CAB;
∴△ADE∽△ACB;
∴AD·BC=DE·AC②
∴①+②得:
AB·DC+ AD·BC= BE·AC+ DE·AC=(BE+DE)·AC=BD·AC。
結論:該命題對於圓內接的任意四邊形都成立。最初是由數學家托勒密想出來的,叫做托勒密定理。“當你遇到AB·DC+AD·BC=AC·BD這樣的等積式時,如果等式左邊可以合二爲一,則考慮證一對三角形相似,否則,在AC、BD的其中一條線段上找到一個分點,構造兩個三角形相似。”