Beweisarchiv: Geometrie: Trigonometrie: Trignometriesätze: Sinussatz

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Sinussatz

In jedem Dreieck gilt:

asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ

Beweis:

(1a)  hcb=sin⁡α

(2a)  hc=b⋅sin⁡α

und

(1b)  hca=sin⁡β

(2b)   hc=a⋅sin⁡β

(2a) und (2b) gleich gesetzt

(3)   b⋅sin⁡α=a⋅sin⁡β

oder

(4a)   asin⁡α=bsin⁡β

analog gilt damit der Sinussatz für alle drei Seiten und Winkel

(4b)   asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ

oder auch

(5)   a:b:c=sin⁡α:sin⁡β:sin⁡γ


1. Ergänzung:

Diese Ergänzung gehört zwar nicht direkt zum Sinussatz, aber:

asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ=2R

wobei R der Radius des Umkreises des Dreiecks ist.

1. Beweis:

(2.1) c2R=sin⁡φ2

weil der Mittelpunktswinkel doppelt so groß ist wie der Umfangswinkel ist (hier φ2=γ) ist auch

(2.2)  c2R=sin⁡γ

oder

(2.3)   csin⁡γ=2R

also ist analog auch

(2.4)   asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ=2R

2. Beweis

Weil alle Umfangswinkel über einer Sehne (hier AB‾) gleich groß sind ist

(3.1)   γ1=γ

Nach dem Satz des Thales ist der Umgangswinkel über einer Sehne die der Durchmesser ist (hier BD‾) ein rechter Winkel.

(3.2)   φ=900

(3.3)   BD‾=2R

(3.4)   sin⁡γ1=c2R=sin⁡γ

umgewandelt

(3.5)   csin⁡γ=2R

also ist analog auch

(3.6)   asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ=2R


2. Ergänzung:

Diese Ergänzung gehört zwar auch nicht direkt zum Sinussatz, aber mit A als Dreiecksfläche ist:

asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ=abc2A

Daraus mit (3.6)

asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ=2R=abc2A

Beweis:

Die Dreiecksfläche ist nach der ersten Skizze

(4.1)   A=c⋅hc2

weiter ist

(4.2)   hc=b⋅sin⁡α

nach (3.6) ist

(4.3)   asin⁡α=2R

(4.4)   sin⁡α=a2R

in (4.2) eingesetzt

(4.5)   hc=b⋅a2R

in (4.1) eingesetzt

(4.6)   A=c⋅b⋅a2⋅2R

oder

(4.7)   A=abc4R

umgewandelt

(4.8)   2R=abc2A

und damit

(4.9)   asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ=2R=abc2A


Wikipedia-Verweise

Sinussatz