Die Halbwinkelsätze sind Formeln der Trigonometrie, die für spezielle, logarithmisch brauchbare Anwendungsfälle zur Ermittlung der Bestimmungsgrößen (Seiten a, b, c; Winkel ${\displaystyle \alpha }$, ${\displaystyle \beta }$, ${\displaystyle \gamma }$) von allgemeinen Dreiecken entwickelt wurden. Entsprechende Sätze gelten für allgemeine Dreiecke auf einer Kugeloberfläche (sphärische Geometrie).

Halbwinkelsätze in der Ebene

• ${\displaystyle \sin {\frac {\alpha }{2}}={\sqrt {\frac {(s-b)(s-c)}{bc}}}}$
• ${\displaystyle \cos {\frac {\alpha }{2}}={\sqrt {\frac {s(s-a)}{bc}}}}$
• ${\displaystyle \tan {\frac {\alpha }{2}}={\sqrt {\frac {(s-b)(s-c)}{s(s-a)}}}}$

wobei ${\displaystyle s={\frac {a+b+c}{2}}}$

Die zur dritten Formel äquivalente Aussage

• ${\displaystyle \cot {\frac {\alpha }{2}}={\frac {s-a}{\rho }}={\sqrt {\frac {s(s-a)}{(s-b)(s-c)}}}}$

ist auch als Kotangenssatz bekannt. ${\displaystyle \rho }$ bezeichnet hier den Inkreisradius.

Entsprechende Formeln gelten für die anderen Winkel.

Halbwinkelsätze auf der Kugeloberfläche

• ${\displaystyle \sin {\frac {\alpha }{2}}={\sqrt {\frac {\sin(s-b)\,\sin(s-c)}{\sin b\,\sin c}}}}$
• ${\displaystyle \cos {\frac {\alpha }{2}}={\sqrt {\frac {\sin s\,\sin(s-a)}{\sin b\,\sin c}}}}$
• ${\displaystyle \tan {\frac {\alpha }{2}}={\sqrt {\frac {\sin(s-b)\,\sin(s-c)}{\sin s\,\sin(s-a)}}}}$

wobei ${\displaystyle s={\frac {a+b+c}{2}}}$