如何證明球面三角形內角和大於 180 度?

時間 2021-05-06 21:48:04

1樓:「已登出」

1'思路就這樣,很簡單,畫出三點與所在球面三角形角ABC三條弧邊兩邊方向一樣並和球面相切的切線。得六邊形ADBECF。(直覺,這個六邊形應該在同乙個面)連線AB,BC,CD,得三角形ABC

2'證明角DAF+角DBE+角ECF的和大於180度即可,

3'提示六邊形的內角和,角1等於角2,角3等於角4,角5等於角FAC。

4'最重要是角ABC為180度。很明顯,畫出空間標準圖,角DBE+角ECF+角DAF=角ABC(180度)+角1+角2+角3+角4+角5+角FAC。

還可以推導出球面三角形範圍,大於90度,小於或等於540度。

角A加角B加角C等於180度加180度加180等540度

和圓度予盾?圓內度數為360度,圓外度(新名詞)為540度。

還可以推出,圓外度加上大三角形180度等於六邊形的度數,即540度加180度為720度。自圓其說!完美!

2樓:數學史大叔

乙個顯而易見的例子是由赤道和兩條經線構成的三角形PNQ包含兩個直角和乙個非0的頂角。基於這個圖,可以推測出球面三角形的內角和範圍在pi~2pi之間。

3樓:Richard Xu

我想到乙個證明方法,然而不太確定如何用數學語言來表達出來。

首先,球面三角形ABC的三條邊abc對應了三個大圓(也用abc)表示。

過球心作向量p,q,r垂直於大圓a,b,c。

然後我們想像一下,先固定A點,把大圓b(過AC兩點)旋轉至大圓c(過AB兩點);然後固定B點,把大圓c旋轉至大圓a;最後固定C點,把大圓a旋轉至大圓b。

在這個過程中,一開始的向量q先旋轉到向量r,然後旋轉到向量p,最後旋轉回來。

但是!旋轉結束時,向量q反向了。

注意每次大圓旋轉時,向量旋轉的角度就是對應的球面三角形上的角的角度。

如果向量q只在乙個平面上轉的話,那麼向量q反向,說明轉了180度,因此平面三角形內角和是180度(很容易想像吧?)

但是球面三角形的情況,如果q只在乙個平面上轉,雖然角度總和是180度,但是這樣的三角形只有一種,就是其中兩點取在南極北極,構成乙個0 0 180度的三角形。

而只要q不是在乙個平面上轉,那麼它轉過的角度就不止180度,因此球面三角形的內角和大於180度。

……確實不知道數學語言應該怎麼說……幾何沒學好……

4樓:

可以證明單位球面(謝 @張良肇 提醒)的三角形面積等於其內角和減去,而這個結果的證明可以參見項武義的《基礎幾何學》中的定理7.1 七、球面幾何和球面三角學

然後因為面積大於0(不考慮三角形退化到乙個點或者線的情形),所以內角和大於180度。

如何簡潔明瞭地證明圖中的三角形為正三角形

三千弱水 這是IBM研究院1998年的一道智力題 官方解答一 官方解答二 官方解答三 官方解答四 禿頭披風俠 提供乙個反證法證明。若不是等邊三角形,不妨設 angle B angle C eeimg 1 可得 AC AB eeimg 1 因此 CF eeimg 1 顯然 angle B angle ...

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