余弦定理(cosine theorem)是勾股定理的推广,它描述了任意三角形中三条边和一个角的余弦之间的关系。[3]若a,b,c分别表示中角A,角B,角C的对边,则余弦定理可表述为:[1] 对余弦定理的研究可追溯到公元前3世纪欧几里得的《几何原本》,但最初它只是以几何定理的身份出现。在欧洲文艺复兴时期,数学家们从阿拉伯文献中重新发现了希腊和印度数学,余弦定理得以系统化。德国数学家雷焦蒙塔努斯在15世纪发展了三角学,使余弦定理的推广更为明确。直到16世纪,法国数学家韦达(F.viete)利用欧几里得《几何原本》第一个提出了无穷等比级数的求和公式,[6]并首次写出了三角形式的余弦定理。[2]但17-18世纪,对余弦定理的应用不多,直到19-20世纪,余弦定理才得到广泛应用。[2]余弦定理的证明方法有多种,如直角坐标系法、比较面积法、向量法等,也可利用勾股定理、托勒密定理、正弦定理和射影定理等推导。[7][8] 在解三角形问题中,若已知三边,或者已知两边及其夹角,可使用余弦定理求其余元素。[9]还可运用余弦相似性度量,即通过两个向量夹角的余弦值来评估两个个体间的相似度。[4]最常见的应用就是计算文本相似度,[4]如文章、简历等。[10]
定义