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由两边及夹角求面积

题目没给高,你就想画一条图上没有的垂线。

本页内容
  1. 公式从哪里来?
  2. 怎样使用
  3. 例题 1:求面积
  4. 例题 2:求角度
  5. 要留意的错误
  6. 自我检测
  7. 接下来学什么

当三角形有两条已知边,以及它们之间的夹角时,面积等于 ½ × a × b × sin C。你不需要垂直的高,而且不论三角形有没有直角,这条公式都适用。

这一课排在选择正弦或余弦定理之后。请在 Cambridge 官网确认你所考的层级,因为它属于 Extended 内容。

公式从哪里来?

常用的面积公式是 ½ × 底 × 高。在边 a 与边 b 相交于角 C 的三角形中,取 a 为底。从边 b 的另一端到底边的高是 b × sin C。

所以面积 = ½ × a × (b sin C) = ½ab sin C。角 C 是 a 与 b 之间的夹角,因此可以直接从图上读出。

怎样使用

  1. 找出两条边,确认这个角位于它们之间。
  2. 代入 ½ab sin C。
  3. 写上平方单位(cm²、m²),最后才四舍五入。

要求未知的角,就把公式变形:sin C = 2 × 面积 ÷ (ab),再用反正弦。

例题 1:求面积

一个三角形的两边是 9.4 cm 和 6.8 cm,它们之间的夹角是 57°。

第 1 步: a = 9.4,b = 6.8,C = 57°。这个角位于两条边之间。

第 2 步: 面积 = ½ × 9.4 × 6.8 × sin 57° = 31.96 × 0.8387 = 26.80。

答案: 26.8 cm²(三位有效数字)。

例题 2:求角度

一个三角形的面积是 40 cm²,两边是 10 cm 和 12 cm,它们之间的夹角是锐角。求这个角。

第 1 步: 40 = ½ × 10 × 12 × sin C = 60 sin C。

第 2 步: sin C = 40 ÷ 60 = 0.6667。

第 3 步: C = sin⁻¹(0.6667) = 41.81°。

答案: 41.8°。“锐角”这两个字很重要。如果是钝角,就是 180° − 41.81° = 138.2°,两者的正弦值相同。

要留意的错误

常见的错误是用了不在两条边之间的角。

错误做法: 三角形 ABC 中,AB = 9 cm,BC = 12 cm,∠A = 40°。学生写成面积 = ½ × 9 × 12 × sin 40° = 34.7 cm²。

∠A 位于 AB 与 AC 之间,而不是 AB 与 BC 之间。

正确的做法是找出 AB 与 BC 之间的角,也就是 ∠B。先求 sin C = 9 × sin 40° ÷ 12 = 0.4821,所以 C = 28.8°。再求 B = 180° − 40° − 28.8° = 111.2°。

现在面积 = ½ × 9 × 12 × sin 111.2° = 54 × 0.9325 = 50.4 cm²。错误的 34.7 cm² 远小于正确值,如果做一次粗略的合理性检查(边长 9 和 12 的三角形,这个面积合理吗?),就能发现问题。

自我检测

1. 两边是 12 cm 和 15 cm,它们之间的夹角是 30°。求面积。

查看答案

面积 = ½ × 12 × 15 × sin 30° = 90 × 0.5 = 45 cm²。

2. 一个三角形的面积是 35 cm²,两边是 8 cm 和 14 cm,它们之间的夹角是锐角。求这个角。

查看答案

35 = ½ × 8 × 14 × sin C = 56 sin C。所以 sin C = 0.625,C = 38.7°(三位有效数字)。

3. 一个等边三角形的边长是 6 cm。求它的面积。

查看答案

每个角都是 60°。面积 = ½ × 6 × 6 × sin 60° = 18 × 0.8660 = 15.59,即 15.6 cm²。

接下来学什么

例题 2 中那个对应的钝角,正是下一课的起点:计算之前先解释不确定的图形。你也可以回到两段行程图,求出所形成三角形的面积。免计算器解题训练器帮助你处理 sin 30° 这类精确值,综合练习则检验整个单元。

面积题常常藏着第二步,例如要先求缺少的角。一对一线上数学补习的老师可以帮你在代入数字之前发现它。

常见问题

已知两边及夹角,三角形面积的公式是什么?

面积 = ½ × a × b × sin C,其中 a 和 b 是两条边,C 是它们之间的夹角。它来自 ½ × 底 × 高,因为高等于 b × sin C。这个角必须是你相乘的两条边之间的那个角。

公式里可以用任意一个角吗?

不可以。这个角必须位于你所用的两条边之间。如果角在别的顶点,先用内角和或正弦定理求出缺少的角,再套用公式。

为什么面积题会出现两个可能的角度?

如果知道面积和两条边,sin C 就是一个固定的值,而锐角及其对应的钝角(180° 减去锐角)的正弦值相同。题目通常会注明锐角或钝角,图形也会显示。

更新于:

下一步

如果三角形面积题没有高时你总是选错角,一对一的老师可以教你如何看出哪个角夹在哪两条边之间。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

家长:在这里咨询

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