衆所周知,三角形的面積=底×高÷2,這個高是底邊上高。這個公式深深紮根在我的腦海裡20餘載,我對三角形面積公式的思維也被無情地束縛了如此之久。直到有一天,我發現三角形的面積公式并不局限于“底×高÷2”,以前我所看到的隻是公式的冰山一角。下面,讓我們一起揭開“三角形面積=底×高÷2”的美麗面紗。
如圖所示,CD是△ABC的底邊AB上的高,F是以AB為直徑的圓上異于B的動點,E是AB所在直線上的點,且CE⊥BF,記AB=a,CD=h,CE=k,BF=g,求證:S△ABC=gk÷2.
證明:設CE所在的直線與AB所在的直線的夾角為α,BF所在的直線與AB所在的直線的夾角為β,則α β=90゜,sinα=cosβ 。
由題意得h=k·sinα,
a=g/cosβ,
又∵ S△ABC=0.5ah,
∴ S△ABC=0.5ah=0.5(g/cosβ)·ksinα=0.5gk(證畢)
因為F是以AB為直徑的圓上異于B的任意點,所以推廣後的公式S△ABC=gk÷2具有一般性(普遍性)。到此,我們已經把三角形的面積公式由三個特殊位置(分别以三邊為底)的面積公式推廣到了一般位置的面積公式。
将“三角形的面積=底×高÷2”推廣為“三角形的面積=廣義的底×廣義的高÷2”有什麼用呢?它的作用是:第一,可以使我們對舊三角形的面積公式有新的更全面的認識;第二,推廣後的公式具有更廣泛的應用。
例如,如圖所示,假設△ABC的頂點C與AB邊之間有障礙物(點C和邊AB完整),求S△ABC。用舊公式就無法解決,但不影響推廣後的公式的使用。操作是:以AB為直徑向外作半圓,在圓上取适當一點F,連接FB,過C作直線垂直FB交AB的延長線與E點,測量出CE和FB,代入公式計算即可。
在一定範圍内,隻要一點和這點所對的邊,就可以測量計算出該點和其所對邊構成三角形的面積。
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