Площадь треугольника формулировка и доказательство формула герона.

Формула Герона.

Формула Герона позволяет определить площадь треугольника (S) из его сторон a, b, c.

Чтобы вычислить площадь треугольника ∆ABC, если известны длины его сторон a, b и c, используют формулу Герона:

где p — полупериметр треугольника:

Рассмотрим нахождение площади треугольника с помощью формулы Герона:

Есть треугольник со сторонами a = 5, b = 6, c = 7. Вычислим полупериметр:

Далее подставляем данные в формулу для определения площади:

Площадь треугольника, определенная при помощи формулы Герона равняется 14,7 см 2 .

Формула Герона, доказательство.

В нем: CH — высота треугольника ABC, которая проведена из вершины C, |CH|=h, |AH|=x, |BH|=y.

Тогда c=x+y, и из теоремы Пифагора из треугольников ACH и BCH имеем:

Учитывая, что x+y=c, получаем и .

Складываем последнее равенство с равенством y+x=c, получаем:

Далее находим высоту h треугольника:

Подставляем эти выражения в определенное выражение для h 2 :

Учитываем то, что , получаем требуемое.

Формула Герона

Предварительные сведения

Для начала введем сведения и обозначения, которые будут необходимы нам в дальнейшем.

Будем рассматривать треугольник $ABC$ с острыми углами $A$ и $C$. Проведем в нем высоту $BH$. Введем следующие обозначения: $AB=c, BC=a, $$AC=b, AH=x, BH=h $(рис. 1).

Введем без доказательств теорему о площади треугольника.

Площадь треугольника определяется как половина произведения длины его стороны, на высоту, проведенную к ней, то есть

Формула Герона

Введем и докажем теорему о нахождении площади треугольника по трем известным сторонам. Эта формула носит название формулы Герона.

Пусть нам даны три стороны треугольника $a, b и c$. Тогда площадь этого треугольника выражается следующим образом

где $p$ – полупериметр данного треугольника.

Доказательство.

Будем пользоваться обозначениями, введенными на рисунке 1.

Рассмотрим треугольник $ABH$. По теореме Пифагора, получим

Очевидно, что $HC=AC-AH=b-x$

Читать еще: Большой теннис: плюсы и минусы для здоровья. Польза тенниса для детей: чем полезен большой теннис для ребенка

Рассмотрим треугольник $ CBH$. По теореме Пифагора, получим

Приравняем значения квадрата высоты из двух полученных соотношений

Из первого равенства найдем высоту

Так как полупериметр равен $p=frac<2>$, то есть $a+b+c=2p$, то

По теореме 1, получим

Теорема доказана.

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Примеры задач на использование формулы Герона

Найти площадь треугольника, если его стороны равняются $3$ см, $6$ см и $7$ см.

Решение.

Найдем вначале полупериметр этого треугольника

По теореме 2, получим

Ответ: $4sqrt<5>$.

Найти площадь параллелепипеда, со сторонами $8$ см и $5$ см и меньшей диагональю, равной $5$ см.

Решение.

Пусть нам дан параллелограмм $ABCD$, где $AD=8 см, AB=5 см и BD=5 см$ (рис. 2).

Так как диагональ параллелограмма является его осью симметрии, то треугольники $ABD$ и $BDC$ равны между собой. Следовательно

Полупериметр треугольника $ABD$ равен

Ответ: $24$.

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Площадь треугольника формулировка и доказательство формула герона.

Эта формула позволяет вычислить площадь S треугольника по его сторонам a, b и с:

где р – полупериметр треугольника, т.е. р = (а + b + c)/2. Формула названа в честь древнегреческого математика Герона Александрийского (около I в.). Герон рассматривал треугольники с целочисленными сторонами, площади которых также являются целыми числами. Такие треугольники называют героновыми. Например, это треугольники со сторонами 13, 14, 15 или 51, 52, 53.

Вывод формулы Герона для площади треугольника

Одним из способов позволяющим вывести формулу Герона является использование свойств вписанной в треугольник окружности. Это свойство позволяет вычислить радиус вписанной в треугольник окружности через длины сторон треугольника и полупериметр треугольника.

Предположим у нас есть произвольный треугольник с вершинами А,В и С сторонами длины которых равны а, b и с.

Читать еще: Как получить голубой берет. Почему десантники заламывают берет направо

Впишем в этот треугольник окружность.

Из центра этой окружности опустим перпендикуляры к каждой из сторон треугольника и обозначим длину каждого из перпендикуляров буквой r.

Теперь из каждой вершины треугольника проведем к центру окружности три отрезка.

В результате мы видим, что наш треугольник АВС состоит из трех малых треугольников: АОС, АОВ, ВОС

Следовательно, площадь треугольника АВС мы можем вычислить суммированием площадей малых треугольников, т.е.

Далее, площадь треугольника можно найти, также используя формулу S = а*h/2 (2), где а – длина основания треугольника; h – высота треугольника (в нашем случае она равно r).

Теперь запишем формулу (1) выразив площади малых треугольников через формулу (2), т.е.

Давайте упрости формулу (3) вынеся высоту треугольника r и знаменатель каждого из слагаемых за скобки. В итоге мы получим следующую формулу

Часть выражения справа, а именно (а + b + c)/2 есть не что иное, как периметр треугольника, деленный пополам или говоря просто полупериметр треугольника. Обозначим полупериметр треугольника малой буквой р.

В результате формулу (4) мы можем записать в виде

Как уже говорилось выше, радиус вписанной в треугольник окружности можно выразить через длины сторон треугольника и его полупериметр. Формула для радиуса вписанной в треугольник окружности будет выглядеть следующим образом:

Теперь давайте запишем формулу (5) выразив радиус через длины сторон треугольника и его полупериметр,

И после того как перед коренное значение мы заведем под корень, мы получим окончательную формулу

Как мы видим формула (8) есть не что иное, как хорошо известная с античных времен формула Герона.

Формула Герона для площади четырехугольников

Существуют аналоги формулы Герона для четырехугольников. В связи с тем что задача на построение четырехугольника по его сторонам а, b, с и d имеет не единственное решение, для вычисления в общем случае площади четырехугольника недостаточно только знания длин сторон. Приходится вводить дополнительные параметры или накладывать ограничения. Например, площадь вписанного четырехугольника находится по формуле:

Читать еще: Общепринятые правила посещения бассейна. Можно ли с молочницей ходить в бассейн