已知三角形三边长怎么求面积_已知三角形三边求面积的公式——海伦公式
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,傳說是古代的敘拉古國王希倫(Heron,也稱海龍)二世發現的公式,是一個利用三角形的三條邊長直接求三角形面積的公式。下面我們利用初中的知識進行推導(注意:公式推導過程的方法比公式更為重要)
題:已知△ABC的三邊為a,b,c,求△的面積S。
分析:以a為底邊,欲求△ABC的面積,只需要求得BC上高。
解:不妨設BC為最大邊,作△ABC的高AD(如圖)。設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(這里的p稱為三角形半周長),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,在我國又稱為秦九韶海倫公式。公式雖然有點復雜,但和諧好記。
這個公式在實際問題中得到廣泛的運用,深受民間百姓的喜愛。有了這個公式,只要將三角形三邊的長一代,馬上就可以算出它的面積來。由于在測量三角形土地面積時測量三邊的長是最容易的,又不會存在大的爭議(如果測量一邊上的高往往爭議不斷),所以這個公式才深得人們的喜歡而廣為流傳。
總結
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