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课题: §1. 2解三角形应用举例
教学目标:
知识与技能:能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法进一步解决有关三角形的问题, 掌握三角形的面积公式的简单推导和应用
过程与方法:本节课补充了三角形新的面积公式,引导学生证明,同时总结出该公式的特点,循序渐进地具体运用于相关的题型。
情感态度与价值观:让学生进一步巩固所学的知识,加深对所学定理的理解,进一步培养学生研究和发现能力,让学生在探究中体验愉悦的成功体验
教学重点:
推导三角形的面积公式并解决简单的相关题目。
教学难点:
三角形面积公式与正弦余弦定理的综合应用。
教学过程: Ⅰ.课题导入
师:以前我们就已经接触过了三角形的面积公式,今天我们来学习它的另一个表达公式。
121推导出下面的三角形面积公式,S=absinC,大家能推出其它的几个公式吗?
211生:同理可得,S=bcsinA, S=acsinB 22根据以前学过的三角形面积公式S=ah,应用以上求出的高的公式如ha=bsinC代入,可以Ⅱ.讲授新课
[范例讲解] 例
1、在ABC中,根据下列条件,求三角形的面积S (1)已知a=5cm,c=7cm,B=60; (2)已知B=30,C=45,b=2cm; (3)已知三边的长分别为a=3cm,b=5cm,c=7cm
分析:这是一道在不同已知条件下求三角形的面积的问题,与解三角形问题有密切的关系,我们可以应用解三角形面积的知识,观察已知什么,尚缺什么?求出需要的元素,就可以求出三角形的面积。
例
2、(1)锐角ABC中,S=33,BC=4,CA=3,求角C 与c边。
变式:ABC中,S=33,BC=4,CA=3,求角C与c边。 (2)ABC中a=2,B=练习:课本P18练习2
3,S=,解三角形。
23
例3.如图,在某市进行城市环境建设中,要把一个三角形的区域改造成室内公园,经过测量得到这个三角形区域的三条边长分别为60m,100m,140m,这个区域的面积是多少?
Ⅲ.课时小结
(1) 三角形面积公式正用和逆用。
(2) 三角形面积公式在实际问题中的应用。 Ⅳ.课后作业: (1):已知在ABC中,C=120,b=6,c=63,求a及ABC的面积S (2): 已知在ABC中,a,b,c是角A,B,C的对边,ABC的面积为S,若a=4,b=5,S=53,求c的长。
海伦公式与四边形面积公式
2007年08月01日 星期三 00:43 我们知道,已知三角形的三条边长度a,b,c(2p=a+b+c),就可以由海伦公式得到三角形的面积:
所以:已知圆内接三角形的三边长,其面积公式为海伦公式。事实上,对于圆内接四边形,已知其四边形的四边长(不妨设其为a,b,c,d,2p=a+b+c+d),也可以求其面积,而且公式的形式与海伦公式相类似:
证明:
设圆内接四边形ABCD中,AB=a,BC=b,CD=c,DA=d,设∠BAD=θ,则∠BCD=180°-θ,设其对角线BD=x,由余弦定理有:
联立两式解得:
海伦公式
与海伦在他的著作"Metrica"(《度量论》)中的原始证明不同,在此我们用三角公式和公式变形来证明。设三角形的三边a、b、c的对角分别为A、B、C,则余弦定理为下述推导[1]
cosC = (a^2+b^2-c^2)/2ab
S=1/2*ab*sinC
=1/2*ab*√(1-cos^2 C)
=1/2*ab*√[1-(a^2+b^2-c^2)^2/4a^2*b^2]
=1/4*√[4a^2*b^2-(a^2+b^2-c^2)^2]
=1/4*√[(2ab+a^2+b^2-c^2)(2ab-a^2-b^2+c^2)]
=1/4*√[(a+b)^2-c^2][c^2-(a-b)^2]
=1/4*√[(a+b+c)(a+b-c)(a-b+c)(-a+b+c)]
设p=(a+b+c)/2
则p=(a+b+c)/2,p-a=(-a+b+c)/2,p-b=(a-b+c)/2,p-c=(a+b-c)/2,
上式=√[(a+b+c)(a+b-c)(a-b+c)(-a+b+c)/16]
=√[p(p-a)(p-b)(p-c)]
所以,三角形ABC面积S=√[p(p-a)(p-b)(p-c)]
证明⑵
中国宋代的数学家秦九韶在1247年也提出了“三斜求积术”。它与海伦公式基本一样,其实在《九章算术》中,已经有求三角形公式“底乘高的一半”,在实际丈量土地面积时,由于土地的面积并不是三角形,要找出它来并非易事。所以他们想到了三角形的三条边。如果这样做求三角形的面积也就方便多了。但是怎样根据三边的长度来求三角形的面积?直到南宋,中国著名的数学家秦九韶提出了“三斜求积术”。
秦九韶他把三角形的三条边分别称为小斜、中斜和大斜。“术”即方法。三斜求积术就是用小斜平方加上大斜平方,送到中斜平方,取相减后余数的一半,自乘而得一个数,小斜平方乘以大斜平方,送到上面得到的那个。相减后余数被4除,所得的数作为“实”,作1作为“隅”,开平方后即得面积。
所谓“实”、“隅”指的是,在方程px 2=q,p为“隅”,q为“实”。以△、a,b,c表示三角形面积、大斜、中斜、小斜,所以
q=1/4{a^2*c^2-[(a^2+c^2-b^2)/2 ]^2}
当P=1时,△ 2=q,
△=√1/4{a^2*c^2-[(a^2+c^2-b^2)/2 ]^2}
因式分解得
△ ^2=1/4[4a^2c^2-(a^2+c^2-b^2)^2]
=1/4[(c+a) ^2-b ^2][b^ 2-(c-a)^ 2]
=1/4(c+a+b)(c+a-b)(b+c-a)(b-c+a)
=1/4(c+a+b)(a+b+c-2b)(b+c+a-2a)(b+a+c-2c)
=1/4[2p(2p-2a)(2p-2b)(2p-2c)]
=p(p-a)(p-b)(p-c)
由此可得:
S△=√[p(p-a)(p-b)(p-c)]
其中p=1/2(a+b+c)
这与海伦公式完全一致,所以这一公式也被称为“海伦-秦九韶公式”。
S=√1/4{a^2*c^2-[(a^2+c^2-b^2)/2 ]^2} .其中c>b>a.
根据海伦公式,我们可以将其继续推广至四边形的面积运算。如下题:
已知四边形ABCD为圆的内接四边形,且AB=BC=4,CD=2,DA=6,求四边形ABCD的面积
这里用海伦公式的推广
S圆内接四边形= 根号下(p-a)(p-b)(p-c)(p-d) (其中p为周长一半,a,b,c,d,为4边)
代入解得s=8√ 3
证明⑶
在△ABC中∠A、∠B、∠C对应边a、b、c
O为其内切圆圆心,r为其内切圆半径,p为其半周长
有tanA/2tanB/2+tanB/2tanC/2+tanC/2tanA/2=1
r(tanA/2tanB/2+tanB/2tanC/2+tanC/2tanA/2)=r
∵r=(p-a)tanA/2=(p-b)tanB/2=(p-c)tanC/2
∴ r(tanA/2tanB/2+tanB/2tanC/2+tanC/2tanA/2)
=[(p-a)+(p-b)+(p-c)]tanA/2tanB/2tanC/2
=ptanA/2tanB/2tanC/2
=r
∴p^2r^2tanA/2tanB/2tanC/2=pr^3
∴S^2=p^2r^2=(pr^3)/(tanA/2tanB/2tanC/2)
=p(p-a)(p-b)(p-c)
∴S=√p(p-a)(p-b)(p-c)
证明:海伦公式: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(这是海伦公式的变形,“负号“-”从a左则向右经过a、b、c”,负号从x轴负轴向正轴扫描一个周期!我觉得这么记更简单,还设个什么l=(a+b=c)/2啊,多此一举!)
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:
SΔABC=√((a+b+c)×(-a+b+c)×(a-b+c)×(a+b-c))/4
用三角函数证明!
证明:
SΔABC=absinC/2
=ab√(1-(cosC)^2)/2————(1)
∵cosC=(a^2+b^2-c^2)/(2ab)
∴代入(1)式,(仔细)化简得:
SΔABC=√((a+b+c)×(-a+b+c)×(a-b+c)×(a+b-c))/4
篇一:利用三边求三角形面积的几种方法
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利用三边求三角形面积的几种方法
作者:陈林真
来源:《新课程学习・上》2013年第12期
已知三边长求三角形的面积在解三角形问题中比较常见,本文将常用的几种方法总结如下。
一、根据勾股定理的逆定理判断是否为直角三角形
四、利用海伦公式直接求三角形的面积
(作者单位 甘肃省陇西县第二中学)
篇二:求三角形面积――海伦公式
证明:海伦公式: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(这是海伦公式的变形,“负号“-”从a左则向右经过a、b、c”,负号从x轴负轴向正轴扫描一个周期!我觉得这么记更简单,还设个什么l=(a+b=c)/2啊,多此一举!)
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:
SΔABC=√((a+b+c)×(-a+b+c)×(a-b+c)×(a+b-c))/4
用三角函数证明!
证明:
SΔABC=absinC/2
=ab√(1-(cosC)^2)/2――――(1)
∵cosC=(a^2+b^2-c^2)/(2ab)
∴代入(1)式,(仔细)化简得:
SΔABC=√((a+b+c)×(-a+b+c)×(a-b+c)×(a+b-c))/4
篇三:海伦公式及其证明方法
海伦公式及其证明方法
海伦公式:
1??=,其中??= ??+??+??
如图
在△ABC中,过A作高AD交BC于D 设BD = x,那么DC = a-x
由于AD是△ABD、△ACD的公共边
?2=??2???2=??2? ????? 2
解出x得
??2???2+??2
??= 于是
2???2+??2???= ??2? 2
△ABC的面积
2???2+??211????=???=??? ??2?2
即
122??2+??2???2??= ?????令
1??= ??+??+?? 对被开方数分解因式,并整理得到
推荐专题: 海伦公式证明 证明海伦三角形面积公式