И тогда из (19) с учетом (20), находим
Заменяя синусы и косинусы углов известными соотношениями:
получаем
После разложения квадратов разностей и дальнейших простых преобразований, окончательно получаем:
Можно по аналогии написать формулы для разностей (В - В') и (D-D'):
Суммируя левые и правые части выражений (21) и (22), находим для треугольника:
С учетом равенства (23), формулы (21) и (22) можно представить в следующем виде:
которые и выражают теорему Лежандра.
Если при разложении синусов в ряд удерживались бы члены пятого порядка малости, то в результате были бы получены более точные формулы:
Где
Сравнивая формулы (24) и (25) приходим к выводу, что сферические треугольники со сторонами S < 250 км можно решать по формулам (24), т.к. поправочные члены
При этом сферический избыток при сторонах 90 км < S < 250 км, следует вычислять по формуле (25), а при сторонах S <90 км -по формуле (23).
Рабочие формулы:
  
|   № тр.  |  Стороны (S) | P-S | Углы (i') |    |  Углы (i) | |
| I |   D B A  |    22879,6106 16587,785 18404,461  |    6056,318 12348,143 10531,467  |    81°29'07,750" 45°48'30,074" 52°42'22,176"  |    0,254 0,254 0,254  |    81°29'08,004" 45°48'30,328" 52°42'22,430"  |  
|   P M ε  |    28935,928 5217,121 0,762  |  180°00'00,00" | 0,762 | 180°00'00,762" | ||
| II |   D B C  |    14740,517 18795,163 18404,461  |    11229,553 7174,907 7565,609  |    46°40'25,756" 68°03'27,472" 65°16'06,772"  |    0,211 0,212 0,212  |    46°40'25,967" 68°03'27,684" 65°16'06,984"  |  
|   P M ε  |    25970,07 4844,788 0,635  |  180°00'00,00" | 0,635 | 180°00'00,635" |