設(shè)△ABC的三邊為a,b,c,由解直角三角形易得三邊上的高h(yuǎn)a,hb,hc,根據(jù)面積公式
一、應(yīng)用面積公式,推導(dǎo)正弦定理
例1設(shè)△ABC的三邊為a,b,c,求證:
證明:由三角形面積公式,得到
即
上式同時(shí)除以abc,得到
所以,
點(diǎn)評(píng):三角形面積公式由直角三角形的邊角關(guān)系表示出各邊上的高之后再推導(dǎo)出來(lái),再運(yùn)用它推導(dǎo)正弦定理,實(shí)質(zhì)就是教材中正弦定理推導(dǎo)過(guò)程的簡(jiǎn)化.
二、活用代數(shù)變形,推導(dǎo)海倫公式
例2 △ABC的三邊為a,b,c,設(shè)
證明:
=
=
=
=
=
=
點(diǎn)評(píng):此例的結(jié)論,就是海倫公式,可以由三角形的三邊a、b、c直接求出三角形的面積. 海倫公式據(jù)說(shuō)是由古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德解決的,但最早出現(xiàn)于古希臘數(shù)學(xué)家海倫(Heron)的著作《測(cè)地術(shù)》中,公式的形式漂亮,且便于記憶. 我國(guó)大數(shù)學(xué)家秦九韶在也發(fā)現(xiàn)與海倫公式本質(zhì)上相同的“三斜求積”公式
三、結(jié)合面積公式,研究三角問(wèn)題
例3 在△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別是a、b、c.
(1)若a=4,b=5,S=5
(2)若三角形的面積S=
(3)若a、b、c成等比數(shù)列,且a2-c2=ac-bc,求∠A的大小及
解:(1)∵S=
又∵c2=a2+b2-2abcosC,
當(dāng)∠C=60°時(shí),c2=a2+b2-ab,c=
當(dāng)∠C=120°時(shí),c2=a2+b2+ab,c=
∴ c的長(zhǎng)度為
(2)由S=
(3)∵a、b、c成等比數(shù)列,∴b2=ac.
又a2-c2=ac-bc,∴b2+c2-a2=bc.
在△ABC中,由余弦定理得
cosA=
在△ABC中,由面積公式得
∴ bcsinA=b2sinB, 則
點(diǎn)評(píng):解三角形時(shí),需認(rèn)真分析題中已知條件中邊與角之間的關(guān)系,根據(jù)條件合理選用正弦定理或余弦定理,結(jié)合三角形的面積公式來(lái)解決問(wèn)題.
四、綜合面積公式,探討數(shù)學(xué)領(lǐng)域
例4 已知圓內(nèi)接四邊形ABCD的邊長(zhǎng)AB=2,BC=6,CD=DA=4. 求四邊形ABCD的面積.
解:如圖,連結(jié)BD,則四邊形面積
S=S△ABD+S△CBD=
∵ A+C=180°, ∴sinA=sinC,
∴ S=
在△ABD中,由余弦定理得BD2=22+42-2·2·4cosA=20-16cosA.
在△CDB中,BD2=52-48cosC, ∴20-16cosA=52-48cosC.
又cosC=-cosA,∴cosA=-
點(diǎn)評(píng):在印度婆羅摩笈多(約593-665后)的書中,出現(xiàn)了有圓內(nèi)接四邊形的求積公式
三角形的面積公式有許多,例如已知三角形的三邊a、b、c及外接圓、內(nèi)切圓的半徑為R,r,則有S△=abc/4R與
又如,在△ABC中,若
證明:
由上例公式,不必求三角形的邊長(zhǎng)和角度,只要知道任意兩邊所對(duì)應(yīng)的向量即可,而其向量在已知三角形三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)不難求得. 由此,我們知道三角形三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)
=
以上我們探討了各面積公式之間的相互聯(lián)系,靈活運(yùn)用三角形的面積公式,能幫助我們解決許多解三角形的問(wèn)題.
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