海伦—秦九韶公式
如果一个三角形的三边长分别为a,b,c,记
,
2
cba
p
那么三角形的面积
))()((cpbpappS
①
古希腊的几何学家海伦(Heron,约公元50年),在数学史上以解决几何测量问题
而闻名.在他的著作《度量》一书中,给出了公式①和它的证明,这一公式称为海伦公
式.
我国南宋时期数学家秦九韶(约1202—约1261),曾提出利用三角形的三边求面
积的秦九韶公式
])
2
([
4
1
2
222
22
cba
baS
.②
下面我们对公式②进行变形:
=
2
222
2)
4
(
2
1cba
ab
)(
=
)
42
1
)(
42
1
(
222222cba
ab
cba
ab
=4
2
4
2222222cbaabcbaab
•
=4
)(
4
22
22bac
cba
•
)(
=2222
acbbcacbacba
•
•
•
=.))()((cpbpapp
这说明海伦公式与秦九韶实质上是同一个公式,所以我们也称①为海伦—秦九韶
公式.
证明过程
①海伦公式的证明
证明:如图,在△ABC中,过A作高AD交BC于D,设BD=x,那么DC=a-x,
由于AD是△ABD、△ACD的公共边,
则h2=c2-x2=b2-(a-x)2,
解出x得x=
222c-b+a
2a
,
于是h=
222
2
c-b+a
c-
2a
2(),
S△ABC的面积=
1
ah
2
=
1
2
a·
222
2
c-b+a
c-
2a
2(),
即S=
1
2
222
22
c+a-b
ca-
2
2(),
令p=
1
2
(a+b+c),
对被开方数分解因式,并整理得到
S=.))()((cpbpapp得证.
②由海伦公式推导秦九韶公式
秦九韶公式:
])
2
([
4
1
2
222
22
cba
baS
.
推导过程:
))()((cpbpapp
.
=
)22(2)22(22
16
1
cppbpap)(
=
))()((
16
1
cbacbabacbac)(
=
])][()([
16
1
2222cbabac
=
]
4
)()(2)(
4
4
[
4
1222222222ccbababa
=
])
2
([
4
1
2
222
22
cba
ba
.
故
))()((cpbpapp
=
])
2
([
4
1
2
222
22
cba
ba
.
本文发布于:2022-11-16 22:40:54,感谢您对本站的认可!
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