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海仑公式的简捷证明

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发表于 2022-11-7 19:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
海仑公式的简捷证明
海仑公式:三角形的面积S=[p(p-a)(p-b)(p-c)]^(1/2)
其中,a、b、c为三角形的三条边,p=(a+b+c)/2
证明:三角形的正弦面积公式 S=(bc* sinA)/2,
将此式两边平方得 S^2=(1/4)b^2*c^2*(sinA)^2………………(1)
由(sinA)^2+(cosA)^2=1
得(sinA)^2=1-(cosA)^2…………………………………………(2)
据余弦定理得
cosA=(b^2+c^2-a^2)/(2bc)
(sinA)^2=1-(cosA)^2=1-[(b^2+c^2-a^2)/(2bc)]^2=
=[4b^2c^2-(b^2+c^2-a^2)^2]/(4b^2c^2)………………(3)
把(3)代入(1)得
S^2=(1/16)[(2bc)^2-(b^2+c^2-a^2)^2]
S^2=(1/16)(2bc+b^2+c^2-a^2)(2bc-b^2-c^2+a^2)
S^2=(1/16)[(b+c)^2-a^2][a^2-(b-c)^2]
S^2=(1/16)(b+c+a)(b+c-a)(a+b-c)(a-b+c)
S^2=(a+b+c)/2 *(a+b+c-2a)/2 *(a+b+c-2c)/2 *(a+b+c-2b)/2
S^2=(a+b+c)/2 *[(a+b+c)/2 -a)]*[(a+b+c)/2 -b)]*[(a+b+c)/2 -c)]…………(4)
令p=(a+b+c)/2,把(4)式两边开平方得
S=[p(p-a)(p-b)(p-c)]^(1/2)
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