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数学文化之海伦—秦九韶公式

古希腊的几何学家海伦(Heron,约公元50年),在数学史上以解决几何测量问题而闻名.在他的著作《度量》一书中,给出了公式①和它的证明,这一公式称为海伦公式.
我国南宋时期数学家秦九韶(约1202—约1261),曾提出利用三角形的三边求面积的秦九韶公式
下面我们对公式②进行变形:
这说明海伦公式与秦九韶实质上是同一个公式,所以我们也称①为海伦—秦九韶公式.
证明过程 ①海伦公式的证明
证明: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,
则h 2=c 2-x 2=b 2-(a-x )2,
解出x 得x=222
c -b +a 2a , 于是h=2
22
2c -b +a c -2a 2(), S △ABC 的面积=1ah 2=12a ·222
2c -b +a c -2a 2
(),
即S=122
22
22c +a -b c a -22
(),
令p=1
2(a+b+c ),
对被开方数分解因式,并整理得到 S=.))()((c p b p a p p --- 得证.
②由海伦公式推导秦九韶公式
秦九韶公式:])2([412
2
22
22c b a b a S -+-=. 推导过程:
))()((c p b p a p p ---.
=)22(2)22(22161
c p p b p a p -⋅⋅--)(。

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