구면삼각형

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1. 개요2. 성질3. 공식
3.1. 구면직각삼각형의 공식3.2. 구면삼각형의 [[사인 법칙]]3.3. 구면삼각형의 [[코사인 법칙]]
파일:20160712215538!Spherical-triangle.png


1. 개요

· spherical triangle

구면 위에 그려진 삼각형을 말한다. 비유클리드 기하학에서 가장 많이 다루어지는 도형이다.[1]

2. 성질

  • 내각의 합은 [math(pi)]보다 크다.[3]
    • 모든 변이 같으나 한 각이 [math(dfrac{pi}{3})]보다 큰 임의의 각을 갖는 '정삼각형'이 존재한다. 그 가운데 모든 각이 직각인 정삼각형은 구면을 정확히 8등분해서 얻을 수 있다.
    • 오목삼각형이 존재한다. 즉 한 각의 크기가 [math(pi)]를 초과할 수 있다.
    • 삼각형의 내각의 합은 [math(3pi)]보다 작다. 내각의 합이 [math(3pi)]가 되는 경우 일각형으로 축퇴된다.
  • 외접원, 내접원, 방접원은 구의 단면이다.
  • 최소 3개의 수심을 갖는다. 하나 이상의 각이 직각인 삼각형은 수심이 4개이다.
  • 삼각형의 넓이는 단위구 기준 내각의 합에서 [math(pi)]를 뺀 값이다.

3. 공식

3.1. 구면직각삼각형의 공식

빗변의 길이가 [math(c)](라디안)인 경우.
[math(cos c=cos acos b)]

[math(sin A= dfrac{sin a}{sin c} , cos A=dfrac{tan b}{tan c} , tan A=dfrac{tan a}{sin b} )]

[math(cos A)]를 기술하는 항에서 [math(c=dfrac{pi}{2})]일 경우, 로피탈의 정리를 취해 [math(dfrac{sec^2b}{sec^2c}=dfrac{cos^2c}{cos^2b})]로 계산해야 한다.

3.2. 구면삼각형의 사인 법칙

[math( dfrac{sin a}{sin A}=dfrac{sin b}{sin B}=dfrac{sin c}{sin C} )]

3.3. 구면삼각형의 코사인 법칙

  • 변에대한 코사인법칙
    [math( cos c=cos acos b+sin asin bcos C )]

  • 각도에 대한 코사인법칙
    [math(cos C=-cos Acos B+sin Asin Bcos c )]

  • 각도의 코사인 법칙과 변의 코사인 법칙을 합한것
    [math(cos c=dfrac{cos acos b-sin asin bcos Acos B}{1-sin asin bsin Asin B})]

[1] 이는 지구라는 현실적 대상과 매우 밀접할 수밖에 없기 때문.[2] 구면삼각형은 모든 각이 직각일 수 있음을 많이 접해봤을 것이다.[3] 구면삼각형은 모든 각이 직각일 수 있음을 많이 접해봤을 것이다.