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  • 1 # s1985516s

    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。

    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}{2}

    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。

    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}{2ab}

    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} }{2ab}

    因此三角形的面積S為

    S = \frac{1}{2}ab \sin(C)

    = \frac{1}{4}\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。

    已知三角形的三條邊長分別是a、b、c,則三角形的面積:

    △=根號下s(s-a)(s-b)(s-c) 其中s=1/2(a+b+c)

    這個公式叫海倫公式〔Heron"s Formula〕。

    中國大數學家秦九韶〔1022-1261〕在他寫的《數書九章》〔成書於1247〕的第五卷《田域類》第二題「三斜求積」中所用的公式本質上與海倫公式是相同的,其意義就是:設三角形的三邊分別為a,b,c,面積為Δ,則

    Δ=根號下1/4{a2b2-{(a2+b2-c2)/2]2}

    這個公式與海倫公式是等價的。

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