海伦公式推导过程详解 海伦公式推导过程( 二 )


其具体推导过程可以参考如下步骤:
对于任意三角形ABC,设其三边长分别为a,b,c;半周长为s=(a+b+c)/2;其高分别为h1、h2、h3 。
可将三角形ABC分为三角形AOC、BOA、COB与三角形AOD、BOE、COF两个三角形,得到:
S(ABC)=S(AOC)+S(BOA)+S(COB)=1/2*h1*a+1/2*h2*b+1/2*h3*c
S(ABC)=S(AOD)+S(BOE)+S(COF)=1/2*a*OD+1/2*b*OE+1/2*c*OF
其中 , OD、OE、OF分别为三高,满足OD=2S(ABC)/a,OE=2S(ABC)/b,OF=2S(ABC)/c 。
由此可得:
a*h1=b*h2=c*h3=2S(ABC)
又因为向量AB、AC可以表示为向量OA、OB的线性组合,即:
AB=OB-OA,AC=OC-OA
其叉积的模长可以表示为:
|AB×AC|=|OB×OC-OB×OA-OA×OC|=|OB×OC+OA×CB|
其中:
OA×CB=|OA|*|CB|*sin∠BOC=2S(ABC)=a*h1
OB×OC=|OB|*|OC|*sin∠BOC=2S(ABC)=b*h2
带入叉积模长公式可得:
|AB×AC|=sqrt[(b*h2)2+(a*h1)2-2ab*h1*h2*cos∠A]
同理可以算出其他两边参与的叉积模长,于是可以得到海伦公式:
S(ABC)=sqrt[s(s-a)(s-b)(s-c)](其中s=(a+b+c)/2)
因此,可以从向量叉积公式得到秦九韶公式,然后再从秦九韶公式推导得到海伦公式 。
4种海伦公式详细推导过程?推导:
若ΔABC的三边长为a.b.c.则
SΔABC=√((a+b+c)×(-a+b+c)×(a-b+c)×(a+b-c))/4
证明:设边c上的高为h.则有
√(a^2-h^2)+√(b^2-h^2)=c
√(a^2-h^2)=c-√(b^2-h^2)
两边平方.化简得:
2c√(b^2-h^2)=b^2+c^2-a^2
两边平方.化简得:
h=√(b^2-(b^2+c^2-a^2)^2/(4c^2))
SΔABC=ch/2
=c√(b^2-(b^2+c^2-a^2)^2/(4c^2))/2
仔细化简一下.得:
【海伦公式推导过程详解 海伦公式推导过程】SΔABC=√((a+b+c)×(-a+b+c)×(a-b+c)×(a+b-c))/4 。

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