Формула Герона
Автор: JuliRhye • Февраль 16, 2023 • Лекция • 483 Слов (2 Страниц) • 173 Просмотры
Формула Герона Площадь S треугольника со сторонами a, b, c, равна корню из произведения разностей полупериметра треугольника и каждой из его сторон, и на полупериметр и выражается формулой: , где p-полупериметр данного треугольника, .[1][pic 1][pic 2] | Герон Александрийский (I в. н.э.) Механик и инженер. Жил и работал в Александрии. Автор работ: «Механика», «Книга о подъемных механизмах», «Пневматика», «Книга о военных машинах», «Театр автоматов», «Метрика».[2][pic 3] |
! Согласно арабским источникам, впервые данный способ для вычисления площади треугольника был открыт Арихимедом, но его записи не сохранились.[3]
! Герон рассматривал треугольники с целочисленными сторонами, площади которых также являются целыми числами. Такие треугольники называют Героновыми.
! «Метрика» Герона и извлечённые из неё «Геометрика» и «Стереометрика» представляют собой справочники по прикладной математике.
! Изложения Герона об открытиях почти не содержали доказательства, а если содержали, то были кратки и точны. Чаще свои изобретения он представлял в изображениях, а математические открытия - в примерах.
Доказательство формулы Герона[4][pic 4]
Рассмотрим треугольник ABC, в котором AB=c, BC=a, AC=b. [pic 5]
В любом треугольнике по крайней мере два угла острые.
Пусть A и B – острые углы треугольника ABC.
Тогда основание H высоты CH треугольника лежит на стороне AB.
Введём обозначения: CH=h, AH=y, HB=x.
По теореме Пифагора a2 - x2=h2=b2 - y2 , откуда y2 - x2=b2 - a2, или (y - x)(y + x)=b2 - a2.
Так как y+x=c. то y-x=1/c(b2-a2).
Сложив два последних равенства и разделив на 2, получим: .[pic 6]
Поэтому [pic 7]
.[pic 8]
Следовательно, . Но , откуда и получаем [pic 9][pic 10][pic 11]
Пример задачи на использование формулы Герона.
Дано: треугольник ABC со сторонами a=13, b=14, c=15. Найти: радиусы описанной и вписанной окружностей для данного треугольника. | |
Решение: Для нахождения радиусов описанной и вписанной окружностей применяем формулы: и соответственно.[pic 12][pic 13] Площадь треугольника S найдем по формуле Герона, т.к. нам известны три стороны треугольника. Полупериметр треугольника [pic 14] | Тогда, площадь треугольника [pic 15] Найдем радиус описанной окружности: .[pic 16] Найдем радиус вписанной окружности: .[pic 17] Ответ: , .[pic 18][pic 19] |
...