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).
Рисунок 1.
Введем без доказательств теорему о площади треугольника.
Теорема 1
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.
Теорема 2
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 $HC=AC-AH=b-x$
Рассмотрим треугольник $\ CBH$. По теореме Пифагора, получим
\ \ \
Приравняем значения квадрата высоты из двух полученных соотношений
\ \ \
Из первого равенства найдем высоту
\ \ \ \ \ \
Так как полупериметр равен $p=\frac{a+b+c}{2}$, то есть $a+b+c=2p$, то
\ \ \ \
По теореме 1, получим
Теорема доказана.
Примеры задач на использование формулы Герона
Пример 1
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: $4\sqrt{5}$.
Эта формула позволяет вычислить площадь треугольника по его сторонам а, b и с:
S=√(р(р-а)(р-b)(р-с),
где р - полупериметр треугольника, т.е. р = (а + b + с)/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.
Существуют аналоги формулы Герона для четырехугольников. В связи с тем, что задача на построение четырехугольника по его сторонам а, Ь, 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: S=√(р-а)(р-b)(р-с)(p-d)
Если же четырехугольник и вписанный, и описанный одновременно, его площадь находится
по более простой формуле: S=√(abcd)
.
Герон Александрийский - греческий математик и механик.
Он первым изобрёл автоматические двери, автоматический театр кукол, автомат для продаж, скорострельный самозаряжающийся арбалет, паровую турбину, автоматические декорации, прибор для измерения протяжённости дорог (древний одометр) и др. Первым начал создавать программируемые устройства (вал со штырьками с намотанной на него верёвкой).
Занимался геометрией, механикой, гидростатикой, оптикой. Основные произведения: Метрика, Пневматика, Автоматопоэтика, Механика (произведение сохранилось целиком в арабском переводе), Катоптрика (наука о зеркалах; сохранилась только в латинском переводе) и др. В 1814 году было найдено сочинение Герона «О диоптре», в котором изложены правила земельной съёмки, фактически основанные на использовании прямоугольных координат. Герон использовал достижения своих предшественников: Евклида, Архимеда, Стратона из Лампсака. Многие из его книг безвозвратно утеряны (свитки содержались в Александрийской библиотеке).
В трактате «Механика» Герон описал пять типов простейших машин: рычаг, ворот, клин, винт и блок.
В трактате «Пневматика» Герон описал различные сифоны, хитроумно устроенные сосуды, автоматы, приводимые в движение сжатым воздухом или паром. Это эолипил, представлявший собой первую паровую турбину - шар, вращаемый силой струй водяного пара; автомат для открывания дверей, автомат для продажи «святой» воды, пожарный насос, водяной орган, механический театр марионеток.
В книге «О диоптре» описан диоптр - простейший прибор, применявшийся для геодезических работ. Герон излагает в своём трактате правила земельной съёмки, основанные на использовании прямоугольных координат.
В «Катоптрике» Герон обосновывает прямолинейность световых лучей бесконечно большой скоростью их распространения. Герон рассматривает различные типы зеркал, особое внимание уделяя цилиндрическим зеркалам.
«Метрика» Герона и извлечённые из неё «Геометрика» и «Стереометрика» представляют собой справочники по прикладной математике. Среди содержащихся в «Метрике» сведений:
Формулы для площадей правильных многоугольников.
Объёмы правильных многогранников, пирамиды, конуса, усечённого конуса, тора, шарового сегмента.
Формула Герона для расчёта площади треугольника по длинам его сторон (открытая Архимедом).
Правила численного решения квадратных уравнений.
Алгоритмы извлечения квадратных и кубических корней.
Книга Герона «Определения» представляет собой обширный свод геометрических определений, по большей части совпадающих с определениями «Начал» Евклида.
Герона формула Геро́на фо́рмула
выражает площадь s треугольника через длины трёх его сторон а , b и с и полупериметр р = (а + b + с )/2: . Названа по имени Герона Александрийского.
ГЕРОНА ФОРМУЛАГЕРО́НА ФО́РМУЛА, выражает площадь S
треугольника через длины трех его сторон a
, b
и c
и полупериметр P
= (a
+ b
+ c
)/2
Названа по имени Герона Александрийского.
Энциклопедический словарь . 2009 .
Смотреть что такое "Герона формула" в других словарях:
Выражает площадь S треугольника через длины трех его сторон a, b и c и полупериметр P = (a + b + c)/2Названа по имени Герона Александрийского … Большой Энциклопедический словарь
Формула выражающая площадь треугольника через три его стороны. Именно, если а, b, с длины сторон треугольника, a S его площадь, то Г. ф. имеет вид: где через р обозначен полупериметр треугольника Г. ф.… …
Формула, выражающая площадь треугольника через его стороны a, b, с: где Названа по имени Герона (ок. 1 в. Н. Э.), А. Б. Иванов … Математическая энциклопедия
Выражает площадь 5 треугольника через длины трёх его сторон а, b и с и полупериметр р = (а + b + с)/2: s = кв. корень p(p a)(p b)(p c). Названа по имени Герона Александрийского … Естествознание. Энциклопедический словарь
- … Википедия
Позволяет вычислить площадь треугольника (S) по его сторонам a, b, c: где p полупериметр треугольника: . Доказательство, где угол треугольн … Википедия
Выражает площадь вписанного в окружность четырёхугольника как функцию длин его сторон. Если вписанный четырёхугольник имеет длины сторон и полупериметр, то его площадь равна … Википедия
В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка… … Википедия
- (Heronus Alexandrinus)(гг. рождения и смерти неизвестны, вероятно, 1 в.), древнегреческий учёный, работавший в Александрии. Автор работ, в которых систематически изложил основные достижения античного мира в области прикладной механики, В… … Большая советская энциклопедия
Александрийский (Heronus Alexandrinus)(гг. рождения и смерти неизвестны, вероятно, 1 в.), древнегреческий учёный, работавший в Александрии. Автор работ, в которых систематически изложил основные достижения античного мира в области… … Большая советская энциклопедия
Несмотря на то, что о Героне Александрийском, проживавшем в 1-м столетии н. э. известно совсем немного. Но даже на основании тех трудов, которые до нас дошли, можно с уверенностью утверждать, что Герон Александрийский был величайшим древнегреческим математиком и гениальным инженером. Людей, приходивших в храм приводил в неописуемый восторг и удивление двери, открывавшиеся автоматически; торговый автомат, который за монетку наливал святую воду. Герону приписывают изобретение паровой турбины, огнестрельного арбалета, автоматического театра и многое другое. К сожалению, не все его изобретения нашли применение. В честь Герона была названа математическая формула, которая дает возможность вычислить площадь треугольника по величине его сторон. Треугольником является геометрическая фигура, полученная путем соединения с помощью отрезков трех точек, не расположенных на одной прямой. Эти точки принято называть вершинами, а отрезки — сторонами треугольника. Если известны величины всех сторон, то используя формулу Герона, можно рассчитать площадь треугольника по формуле:
где де a, b, c – величины сторон треугольника, а p - полупериметр, который равен сумме трех сторон, поделенной на 2.
Герон рассматривал треугольники, стороны которых были целочисленными, соответственно, и площади треугольников являлись целыми числами. Эти треугольники получили название героновых.
