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  • 1 # 使用者2458114238191884

    海倫公式又譯希倫公式,傳說是古代的敘拉古國王希倫二世發現的公式,利用三角形的三條邊長來求取三角形面積。但根據Morris Kline在1908年出版的著作考證,這條公式其實是阿基米德所發現,以託希倫二世的名發表。

    假設有一個三角形,邊長分別為a、b、c,三角形的面積S可由以下公式求得:

    S=\sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}

    而公式裡的s:

    s=\frac{a+b+c}

    由於任何n邊的多邊形都可以分割成n-2個三角形,所以海倫公式可以用作求多邊形面積的公式。比如說測量土地的面積的時候,不用測三角形的高,只需測兩點間的距離,就可以方便地匯出答案。

    [編輯]證明

    與海倫在他的著作"Metrica"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

    \cos(C) = \frac{a^2+b^2-c^2}

    從而有

    \sin(C) = \sqrt{1-\cos^2(C)} = \frac{ \sqrt{-a^4 -b^4 -c^4 +2a^2b^2 +2b^2c^2 +2c^2a^2} }

    因此三角形的面積S為

    S = \fracab \sin(C)

    = \frac\sqrt{-a^4 -b^4 -c^4 +2a^2b^2 +2b^2c^2 +2c^2a^2}

    = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}

    最後的等號部分可用因式分解予以匯出。

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