三角形面積與內(nèi)接圓半徑(《幾何原本》命題4.4批注)【夸克歐氏幾何】
2023-07-13 14:19 作者:一??淇?/a> | 我要投稿
海倫公式
?????海倫(Heron?of?Alexandria,公元62年左右,生平不詳),古希臘數(shù)學(xué)家、力學(xué)家、機(jī)械學(xué)家。
約公元62年活躍于亞歷山大,他評論過《幾何原本》,但這些作品后來都失傳了。
1896年被發(fā)現(xiàn)的《Metrica》中出現(xiàn)了一種海倫公式的證明方法,該公式指出S△ABC=√s(s-a)(s-b)(s-c),其中a=BC,b=AC,c=AB,s=(a+b+c)/2,阿基米德也許知道這一公式,但我們沒有證據(jù)。
這里,我們只看看前面關(guān)于內(nèi)接圓的部分:

設(shè):
點(diǎn)D為圓ABC的圓心,DE,DF,DG為邊上的垂線(像歐幾里得證明中那樣),這三條線長度為r
∵AB⊥DE
∴S△ABD=AB·r/2
同理S△BCD=BC·r/2,S△ACD=AC·r/2
∴S△ABC=rs
這是一個(gè)有趣的結(jié)論

現(xiàn)在我們不管海倫的證明,來看看外接圓

設(shè):
點(diǎn)A'為圓ABC的圓心,A'E’,A'F’,A'G’為邊上的垂線(像歐幾里得證明中那樣),這三條線長度為rA
∵AB⊥A'E’
∴S△ABA'=AB·rA/2
同理S△A'BC=BC·rA/2,S△ACA'=AC·rA/2
∴S△ABC=rA(AB+AC-BC)/2
∴S△ABC=rA(AB+AC+BC-2BC)/2
∴S△ABC=rA(s-a)
同理S△ABC=rs?=rA(s–a)?=rB(s–b)?=rC(s–c)

這些半徑之間還有其它的關(guān)系
例如:
1/r?=?1/rA?+?1/rB?+?1/rC,