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已知三角形三邊求面積的公式——海倫公式

 夏秋水 2019-06-22

海倫公式又譯作希倫公式、海龍公式、希羅公式、海倫-秦九韶公式,傳說(shuō)是古代的敘拉古國(guó)王希倫(Heron,也稱海龍)二世發(fā)現(xiàn)的公式,是一個(gè)利用三角形的三條邊長(zhǎng)直接求三角形面積的公式。下面我們利用初中的知識(shí)進(jìn)行推導(dǎo)(注意:公式推導(dǎo)過(guò)程的方法比公式更為重要)

:已知△ABC的三邊為a,b,c,求△的面積S。

已知三角形三邊求面積的公式——海倫公式

分析:以a為底邊,欲求△ABC的面積,只需要求得BC上高。

:作△ABC的高AD(如圖)。設(shè)BD=x,則DC=a-x。

由勾股定理,得

AB^2-BD^2=AD^2=AC^2-DC^2,

所以c^2-x^2=b^2-(a-x)^2,

整理,得

2ax=a^2+c^2-b^2,

所以x=( a^2+c^2-b^2)/2a,

所以AD^2= c^2-x^2

= c^2-[( a^2+c^2-b^2)/2a]^2

=1/(4a^2)·[4a^2c^2-( a^2+c^2-b^2)^2]

=1/(4a^2)·(2ac+ a^2+c^2-b^2)(2ac- a^2-c^2+b^2)

=1/(4a^2)·[(a+c)^2-b^2][b^2-(a-c)^2]

=1/(4a^2)·(a+c+b)(a+c-b)(b+a-c)(b-a+c)

=1/(4a^2)·(a+b+c)(b+c-a)(c+a-b)+(a+b-c),

所以AD=1/(2a)·√[(a+b+c)(b+c-a)(c+a-b)+(a+b-c)],

所以S=1/2·a·1/(2a)·√[(a+b+c)(b+c-a)(c+a-b)+(a+b-c)]

=1/4·√[(a+b+c)(b+c-a)(c+a-b)+(a+b-c)],

令(a+b+c)/2=p,則

a+b+c=2p,

b+c-a=a+b+c-2a=2(p-a),

c+a-b=a+b+c-2b=2(p-b),

a+b-c=a+b+c-2c=2(p-c),

所以S=1/4·√[2p·2(p-a)·2(p-b)·2(p-c)]

=√[p(p-a)(p-b)(p-c)].

這就是海倫公式。

當(dāng)三角形三邊長(zhǎng)為整數(shù)時(shí),利用這個(gè)公式求三角形的面積確實(shí)簡(jiǎn)便,因此,這個(gè)公式在實(shí)際問(wèn)題中得到廣泛的運(yùn)用,更深受民間百姓的喜愛(ài)。

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