数学文化之海伦—秦九韶公式

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海伦—秦九韶公式

如果一个三角形的三边长分别为abc,记

Sp(pa)(pb)(pc)

p

abc

2那么三角形的面积

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.在他的着作《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

122a2b2c22

S[ab()]

42.

下面我们对公式②进行变形: ======

1a2b2c222ab()24



1a2b2c21a2b2c2(ab)(ab)2424 2aba2b2c22aba2b2c2



44

2

abc2c2(ab)2



44







abcabcacbbca2222

p(pa)(pb)(pc).



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,A作高ADBCD,BD = x那么DC = a-x, 由于AD是△ABD、△ACD的公共边, h2=c2-x2=b2-a-x2

c2-b2+a2解出xx=

2a

c2-b2+a22

于是h=c-

2a

2

11c2-b2+a222

SABC的面积=ah=a·c-

222a1

S=

2

12

c2+a2-b22

ca-

2

22

p=a+b+c),

对被开方数分解因式,并整理得到 S=

p(pa)(pb)(pc).

得证.

②由海伦公式推导秦九韶公式

122a2b2c22

S[ab()]

42秦九韶公式:.

推导过程:

p(pa)(pb)(pc).

1

2p2a(2p2b)2p(2p2c)16=

1

cab(cab)(abc)(abc)16=

12

[c(ab)2][(ab)2c2]=16

14a2b2(a2b2)2(a2b2)c2(c2)2

[]444=


122a2b2c22[ab()]

2=4.

122a2b2c22

[ab()]

p(pa)(pb)(pc)2=4.


本文来源:https://www.wddqw.com/doc/42f9290316791711cc7931b765ce050877327551.html