球面直角三角形的Napier规则
一个球面直角三角形,有 10 个关于边和角的三角恒等式,Napier(纳皮尔,对,就是发现对数那个人)提供了一种助记方法,称为 Napier 圆或者 Napier 五边形。

对于如上图所示的球面直角三角形 ABCABC ,首先按次序将其三条边和三个角写成一圈,比如 aCbAcBaCbAcB ,然后将不与直角 CC 相邻的边和角用余角替换,即将 A,c,BA,c,B 替换为 π2−A,π2−c,π2−B\frac \pi 2-A,\frac \pi 2-c,\frac \pi 2-B ,同时去掉直角 CC 。这样,剩余的部分就按次序排成一个圆圈(或五边形),如图所示。

对图中五个元素中的任意一个元素来说,其他四个元素分为两组,相邻组,和相对组。如对于 aa 来说, b,π2−Bb,\frac \pi 2-B 是相邻组, π2−c,π2−A\frac \pi 2-c,\frac \pi 2-A 是相对组,Napier 规则由以下两条给出:
一个元素的正弦等于相邻组的正切的乘积;一个元素的正弦等于相对组的余弦的乘积。例如,
sin(π2−B)=tanatan(π2−c)\sin(\frac \pi 2-B)=\tan a\tan(\frac \pi 2-c) ,即 cosB=tanatanc\cos B=\frac{\tan a}{\tan c} ;
或者 sin(π2−B)=cos(π2−A)cosb\sin(\frac \pi 2-B)=\cos(\frac \pi 2-A)\cos b ,即 cosB=sinAcosb\cos B=\sin A\cos b 。
这一规则可以应用到另一种球面三角形,就是一条边是 π2\frac \pi 2 的球面三角形。事实上,一条边是 π2\frac \pi 2 的球面三角形和一个球面直角三角形互为球极对称三角形,或者简称球极三角形。
定理 球极三角形的边长与原三角形的对应角之和为 π\bm \pi .
所以对于如下图一条边是 π2\frac \pi 2 的球面三角形,只需要先研究其球极三角形,应用 Napier 规则写出边角关系,然后利用上述定理将边和角代换即可。
