Beweisidee
Der Cosinussatz lautete c²=a²+b²-2·a·b·cos
Wir zeichnen die Höhe h der Seite a ein.
Dadurch können wir c durch h und a1 ausdrücken.
Wir versuchen h und a1 durch die gegebenen Seiten a und b
sowie den gegebenen Winkel zu ersetzen.
Wir setzen die Ergebnisse von Punkt in Punkt ein.
Details zum Beweis
zu Im unteren rechtwinkligen Dreieck gilt der Satz des
Pythagoras: c² = h² + a1²
zu Nun müssen wir in c² = h² + a1² die Seiten
h und a1 durch die Seiten a und b und den
Winkel ersetzen. Zuerst ersetzen wir h:
h = sin ·b
Als zweites ersetzen wir a1:
a1 = a - a2
a1 = a - (cos ·b) weil: cos = a2:b)
zu Schritt 4 besteht nur aus technischen Umformungen:
Wir setzen die Ergebnisse aus 3 in die Formel aus
Punkt 2 ein und multiplizieren die Klammern aus:
c² = (sin ·b)² + (a - cos ·b)²
c² = sin² ·b² + a² -2·a·cos ·b + cos² ·b²
Aus dem 1. und 4. Summanden können wir b² ausklammern:
c² = b²(sin² +cos² ) + a² -2·a·cos ·b
Die Klammer fällt weg (trigonometrischer Pythagoras).
Diese letzte Umformung ergab den Cosinussatz:
c² = a² + b² -2·a·b·cos
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