Demonstração trigonométrica

Em primeiro lugar, vamos deduzir uma fórmula trigonométrica que será bastante útil. Dado um ângulo $x$ qualquer, temos:

$\sin x$ MATH MATH MATH MATH MATH MATH MATH MATH MATH MATH MATH MATH

Sejam $a=C\widehat{A}B$, $b=A\widehat{B}C$, $c=B\widehat{C}A$ e $R$ o circunraio de $\left[ ABC\right] $. Então, aplicando a lei dos senos ao triângulo $\left[ ABC\right] $, temos:

MATH

Consideremos agora o triângulo $\left[ DBC\right] $. As amplitudes dos seus ângulos são dadas por:

MATH, MATH e MATH.

Aplicando a lei dos senos ao triângulo $\left[ DBC\right] $, temos:

MATH

Analogamente, considerando agora o triângulo $\left[ AEC\right] $, temos:

MATH

Note-se que MATH, logo é possível construir um triângulo MATH com ângulos de amplitude $\frac{a+\pi }{3}$, $\frac{b+\pi }{3}$ e $\frac{c}{3}$. Supondo ainda que o seu circunraio é dado por MATH, pela lei dos senos os lados adjacentes ao ângulo de amplitude $\frac{c}{3}$ terão como medida os mesmos valores obtidos para $\overline{DC}$ e $\overline{EC}$.

Este triângulo é congruente com o triângulo $\left[ EDC\right] $ pelo facto de terem um ângulo igual e os lados adjacentes a esse ângulo iguais, sendo este um dos critérios de congruência de triângulos. Portanto, temos:

MATH