第三節 希羅公式

一般情况下,我們以\(\,a \)、\(\,b \,\)和\(\,c \,\)代表\(\,\triangle ABC\,\)三邊的邊長,及\(\,A \)、\(\,B \,\)和\(\,C \,\)代表這三邊的對角。

在這一節中,我們將運用希羅公式:

面積\(\, = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}\),

來計算\(\,\triangle ABC\,\)的面積,其中,

\(\, \displaystyle s = \frac{1}{2} (a+b+c)\)。

在互動素材中,你可以移動數值滑桿,輸入三角形的邊長\(\,a \)、\(\,b \,\)和\(\,c \,\)的數值。互動素材會根據這些數值繪畫三角形的圖像。請觀察以希羅公式計算出三角形的面積。

請注意:在\(\,\triangle ABC\),我們知道任何兩邊長度的總和必須大於或等於餘下的邊的邊長。即,以下三條等式必須同時成立:

\(\,a + b > c\)

\(\,b + c > a\)

\(\,c + a > b\)

其中\(\,a \)、\(\,b \,\)和\(\,c \,\)均 \(\, > 0\)。

證明希羅公式有不同的方法。 其中一個證明來自觀察三角形內接圓和外接圓的特性,並要求構作輔助的相似三角形,適合演繹幾何能力比較強的同學;對於一般同學, 另一個更直接的三角學證明關鍵只不過是去求三角形的高,但是這樣我們便需要用到強大的工具:三角學中的正弦公式和餘弦公式,也就是之後兩課的學習目標。

在本課,我們學會用\(\, \displaystyle \frac{1}{2}ab\sin C\,\)或希羅公式來計算出三角形的面積。

在不同的情況下,我們會選用不同的公式。

在遇到以下三個情況時,請確定我們應用哪一個公式計算\(\,\triangle ABC\,\)的面積:

 
  1. 已知三條邊的邊長(也可用來計算任何的角):


    A. \(\, \displaystyle \frac{1}{2}ab\sin C\)

    B. 希羅公式

    C. 兩者均不適用

  1. 已知兩條邊和一個夾角:


    A. \(\, \displaystyle \frac{1}{2}ab\sin C\)

    B. 希羅公式

    C. 兩者均不適用

  1. 已知兩條邊和一個非夾角:


    A. \(\, \displaystyle \frac{1}{2}ab\sin C\)

    B. 希羅公式

    C. 兩者均不適用

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