海伦公式——初中数学证明

海伦公式——初中数学证明_第1张图片
如图:
A D 垂 直 于 B C , 设 B C = x , D C = y , A D = h , A B = c , B C = a , A C = b AD垂直于BC,设BC=x,DC=y,AD=h,AB=c,BC=a,AC=b ADBCBC=x,DC=y,AD=h,AB=c,BC=a,AC=b
根据勾股定理得:
x = a − y x=a-y x=ay
h 2 = b 2 − y 2 h^2=b^2-y^2 h2=b2y2
h 2 = c 2 − x 2 h^2=c^2-x^2 h2=c2x2
∴ { x = a 2 + c 2 − b 2 2 a y = a 2 − c 2 + b 2 2 a \therefore \begin{cases} & x=\large\frac{a^2+c^2-b^2}{2a} \\[2ex] & y=\large\frac{a^2-c^2+b^2}{2a} \\[2ex] \end{cases} x=2aa2+c2b2y=2aa2c2+b2
∴ h = b 2 − y 2 = b 2 − ( a 2 c 2 + b 2 ) 2 4 a 2 = 4 a 2 b 2 − ( a 2 c 2 + b 2 ) 2 2 a \begin{aligned} \therefore h&=\sqrt{b^2-y^2} \\[2ex] & =\sqrt{b^2-\frac{\small(a^2c^2+b^2)\normalsize^2}{4a^2}} \\[2ex] &=\frac{\large\sqrt{\normalsize4a^2b^2-\small(a^2c^2+b^2)\large^2}}{2a} \end{aligned} h=b2y2 =b24a2(a2c2+b2)2 =2a4a2b2(a2c2+b2)2
∴ S △ A B C = 1 2 a h = 1 2 a × 4 a 2 b 2 − ( a 2 − c 2 + b 2 ) 2 2 a = 1 4 4 a 2 b 2 − ( a 2 − c 2 + b 2 ) 2 \Large\therefore S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}ah=\frac{1}{2}a\times \frac{\large\sqrt{\normalsize4a^2b^2-\small(a^2-c^2+b^2)\large^2}}{2a}=\frac{1}{4}{\large\sqrt{\normalsize4a^2b^2-(a^2-c^2+b^2)\large^2}} SABC=21ah=21a×2a4a2b2(a2c2+b2)2 =414a2b2(a2c2+b2)2
化简即为海伦公式。
证毕

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