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.

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:

122a2b2c22[ab()]42 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.



供参考




证明过程 ①海伦公式的证明



证明:如图,在△ABC中,过A作高ADBCD,BD = x,那么由于AD是△ABD、△ACD的公共边, h2=c2-x2=b2-a-x2

解出xx=c2-b2+a2

2a



于是h=c2-b2+a2c2

-2

2a



S11c2-b2+a2ABC的面积=2

22ah=2a·c-2a

S=

1

c2a2

-c2+a2-b22

2

2



p=1

2

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

秦九韶公式:S14[a2b2(a2b2c22

2)]

.

推导过程:

p(pa)(pb)(pc).

供参考

DC = a-x,
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

[]

4=44 122a2b2c22

[ab()]42=.

122a2b2c22

[ab()]

p(pa)(pb)(pc)42=.



供参考


本文来源:https://www.wddqw.com/doc/c75e2e87df88d0d233d4b14e852458fb770b3899.html