兩條公式定理的證明過程,海倫公式和婆羅摩笈多定理

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 旅遊
  • 2021-10-04

兩條公式定理的證明過程,

海倫公式和婆羅摩笈多定理

兩條公式定理的證明過程,海倫公式和婆羅摩笈多定理口袋兔子耳朵長來自: 口袋老師 2015-06-20

明(1):與海倫在他的著作“Metrica”(《度量論》)中的原始證明不同,在此我們用三角公式和公式變形來證明。設三角形的三邊a、b、c的對角分別為A、B、C,則餘弦定理為 cosC = (a^2+b^2-c^2)/2ab S=1/2*ab*sinC=1/2*ab*√(1-cos^2 C)=1/2*ab*√[1-(a^2+b^2-c^2)^2/4a^2*b^2]=1/4*√[4a^2*b^2-(a^2+b^2-c^2)^2]=1/4*√[(2ab+a^2+b^2-c^2)(2ab-a^2-b^2+c^2)]=1/4*√[(a+b)^2-c^2][c^2-(a-b)^2]=1/4*√[(a+b+c)(a+b-c)(a-b+c)(-a+b+c)]設p=(a+b+c)/2則p=(a+b+c)/2,p-a=(-a+b+c)/2,p-b=(a-b+c)/2,p-c=(a+b-c)/2,上式=√[(a+b+c)(a+b-c)(a-b+c)(-a+b+c)/16]=√[p(p-a)(p-b)(p-c)] 所以,三角型ABC面積S=√[p(p-a)(p-b)(p-c)] 證明(2):我國宋代的數學家秦九韶也提出了“三斜求積術”。它與海倫公式基本一樣,其實在《九章算術》中,已經有求三角形公式“底乘高的一半”,在實際丈量土地面積時,由於土地的面積並不是的三角形,要找出它來並非易事。所以他們想到了三角形的三條邊。如果這樣做求三角形的面積也就方便多了。但是怎樣根據三邊的長度來求三角形的面積?直到南宋,我國著名的數學家九韶提出了“三斜求積術”。秦九韶他把三角形的三條邊分別稱為小斜、中斜和大斜。“術”即方法。三斜求積術就是用小斜平方加上大斜平方,送到斜平方,取相減後餘數的一半,自乘而得一個數小斜平方乘以大斜平方,送到上面得到的那個。相減後餘數被4除馮所得的數作為“實”,作1作為“隅”,開平方後即得面積。所謂“實”、“隅”指的是,在方程px 2=qk,p為“隅”,Q為“實”。以△、a,b,c表示三角形面積、大斜、中斜、小斜,所以 q=1/4[c 2a 2-(c%| 2+a 2-b 2/2) 2] 當P=1時,△ 2=q,S△=√{1/4[c 2a 2-(c 2+a 2-b 2/2) 2]} 因式分解得 1/16[(c+a) 2-b 2][b62-(c-a) 2] =1/16(c+a+b)(c+a-b)(b+c-a)(b-c+a) =1/8S(c+a+b-2b)(b+c+a-2a)(b+a+c-2c) =p(p-a)(p-b)(p-c)由此可得:S△=√[p(p-a)(p-b)(p-c)] 其中p=1/2(a+b+c) 這與海倫公式完全一致,所以這一公式也被稱為“海倫-秦九韶公式”。婆羅摩笈多定理說明:若圓內接四邊形的對角線垂直,則從某邊過對角線交點的線將平分對邊。婆羅摩笈多(Brahmagupta)系印度數學家。[編輯]證明\angle AMF = \angle EMC = \angle MBC DM \times BM = AM \times MC (相交弦定理) DM = AM \times MC / BM = AM \tan{\angle MBC}= AM \tan{\angle AMF} \angle AMF + \angle DMF = \angle AMD = \pi / 2 [AFM] = AM \times FM \sin{\angle AMF} / 2 [DFM] = DM \times FM \sin{\angle DMF} / 2 = AM \tan{\angle AMF} \times FM \cos{\angle AMF} / 2 = AM \times FM \sin{\angle AMF / 2} = [AFM] AFM和DFM的面積相等。若兩個三角形面積相同、高度相同,其底的長度亦相同。即AF=FD。

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