Херонова формула: Разлика помеѓу преработките

[проверена преработка][проверена преработка]
Избришана содржина Додадена содржина
сНема опис на уредувањето
с Плоштина означена со P
Ред 1:
[[Податотека:Triangle with notations 2.svg|мини|200п|Триаголник со страни ''a'', ''b'', и ''c''.]]
Во [[геометрија|геометрија]], '''Херонова формула''' служи за пресметување на [[плоштина]]та AP на триаголник за кој се познати должините на трите страни ''a'', ''b'', и ''c'' и гласи <ref>http://www.emathforall.com/wiki/RecnikT/Heronova -Интерактивна страна за Херонова формула {{mk}}</ref>
<math>AP = \sqrt{s\left(s-a\right)\left(s-b\right)\left(s-c\right)}</math>
 
каде што ''s'' [[Полупериметар|полупериметар]] на триаголникот:
Ред 11:
 
'''Пример:''' Нека &Delta;ABC е триаголник со страни ''a''=7, ''b''=4 и ''c''=5.
<div style="margin-left:15px;line-height:35px"> Тогаш полупериметарот е: &nbsp; <math>s=\tfrac{1}{2}(a+b+c)=\tfrac{1}{2}(7+4+5)=8</math>&nbsp;, <br />а плоштината е: &nbsp;<math>AP = \sqrt{s\left(s-a\right)\left(s-b\right)\left(s-c\right)}= \sqrt{8 \cdot (8-7) \cdot (8-4) \cdot (8-5)}=\sqrt{8 \cdot 1 \cdot 4 \cdot 3)}=\sqrt{96}=4\sqrt{6} \approx 9.8</math></div>
 
'''Пример:''' Нека &Delta;ABC е триаголник со страни ''a''=3, ''b''=4 и ''c''=5.
<div style="margin-left:15px; line-height:35px"> Тогаш полупериметарот е: &nbsp; <math>s=\tfrac{1}{2}(a+b+c)=\tfrac{1}{2}(3+4+5)=6</math>&nbsp;, <br />а плоштината е: &nbsp;<math>AP = \sqrt{s\left(s-a\right)\left(s-b\right)\left(s-c\right)}= \sqrt{6 \cdot (6-3) \cdot (6-4) \cdot (6-5)}=\sqrt{6 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1}=\sqrt{36}=6</math>. <br />Ова е познат правоаголен триаголник, така да страната ''b'' е и висината ''h'' во однос на основата ''a''. Користејќи ја обичната формула за плоштина на триаголник следи <math>AP = \tfrac{1}{2} a h = \tfrac{1}{2} \cdot 3 \cdot 4=6</math>. </div>
 
 
Херонова формула може да се напише и во било која од следниве формулации:
<div style="margin-left:15px;line-height:35px">
<math>AP=\tfrac{1}{4} \sqrt{(a+b+c)(-a+b+c)(a-b+c)(a+b-c)\,} </math>
 
<math>AP=\tfrac{1}{4} \sqrt{2(a^2 b^2+a^2c^2+b^2c^2)-(a^4+b^4+c^4)\,}</math>
 
<math>AP=\tfrac{1}{4} \sqrt{(a^2 + b^2 + c^2)^2 - 2(a^4 + b^4 + c^4)\,}</math>
</div>
 
Ред 31:
 
== Историја ==
Формулата се припиша на [[Херон Александриски|Херон]], а доказ се може најде во неговата книга „Метрика“ (''Metrica''), која е напишана 60. године н. е. <ref>[{{cite web | url=http://mathworld.wolfram.com/HeronsFormula.html |title=Чланак о Хероновој формули на сајту -| publisher=WolframAlpha}} {wolfram.com{en}}-], ПристапенПоследен пристапен 29. 4. 2013.</ref><ref>Clapham,{{cite Nicholsonweb (1990)| url=http://web.cortland.edu/matresearch/OxfordDictionaryMathematics.pdf |title=Oxford Concise Dictionary of Mathematics | author=C.Clapham, ppJ.Nicholson | publisher =Addison-Wesley | year =2009}} стр.365 {{en}}</ref> Постој индикација да формулата ја знал [[Архимед]], а земајќи во обзир дека „Метрика“ е колекција математички знаења со кои располагал антички свет, можно е да Херон само ја забележал, а не ја открил.
 
Формула еквивалентна на Херонова формула, а запишана во обликот:
 
:<math>AP=\frac1{2}\sqrt{a^2 c^2 - \left(\frac{a^2+c^2-b^2}{2} \right)^2}</math>
 
била позната во древна [[Кина], а откриена независно од Грците. Може да се најде во делот „Девет книга о математички вештини“ (''-{Shushu Jiuzhang}-''), кои се објавени -{Qin Jiushao}- [[1247]]. год.
 
== Доказ ==
Оригиналниот доказ на Херон користел [[впишантетивен четириаголник|впишанитетивни четириаголници]]. <ref>[http://www.math.dartmouth.edu/~doyle/docs/heron/heron.txt Дискусија о доказу Херонове формуле], {{en}} Последен пристап 06.08.2013. </ref>.
 
Следи модеран доказ на формулата кој користи [[алгебра|алгебра]] и [[тригонометрија|тригонометрија]], и потполно е поинаков од оригиналниот доказ од Херон. Нека се ''a'', ''b'' и ''c'' страните на еден триаголник, а <math> \alpha\,</math>, <math> \beta\,</math> и <math> \gamma\,</math> се соодветните [[агол|агли]] кои се најдат наспроти соодветната страна. Без загуба на општост, ќе ја сметаме страната ''a'' за основа на триаголникот. Според [[Косинусна теорема|косинусната теорема]] е:
Ред 50:
:{|
|-
|<math> AP\,</math>
|<math>=\tfrac{1}{2} \cdot a \cdot h_a </math>
|- style="height: 28px;"
Ред 86:
Тука се земе страната ''c'' како основа, па почнуваме со
<div style="margin-left:15px;line-height:35px">
<math> AP=\tfrac{1}{2} c h_c =\tfrac{1}{2} c h </math> &nbsp; односно &nbsp; <math>4A4P^2=c^2h^2</math>.
</div>
 
Ред 93:
Заменувајќи ја првата примена на Питагорова теорема во последниот израз следи:
<div style="margin-left:15px;line-height:35px">
<math>4A4P^2=c^2h^2=c^2 \cdot (b^2-d^2)=(cb)^2-(cd)^2</math>.
</div>
 
Значи, треба да се докаже дека: <math>(cb)^2-(cd)^2=4A4P^2=4s(s-a)(s-b)(s-c)</math>.
 
 
Ред 119:
''a'' &ge; ''b'' &ge; ''c''
па потоа се пресметува по формулата
:<math> AP = \frac{1}{4}\sqrt{(a+(b+c)) (c-(a-b)) (c+(a-b)) (a+(b-c))}.</math>
каде што заградите се потребни за да се спречи нумеричка нестабилност при пресметување.
 
Ред 129:
 
 
Изразување на Херонова формула со помош на [[Детерминанта|детерминанта]]
:<math> P = \frac{1}{4} \sqrt{ \begin{vmatrix}
0 & a^2 & b^2 & 1 \\
Ред 146:
 
== Поврзани теми ==
* [[Периметар]], [[Плоштина]]
* [[Полупериметар]]
* [[Херонов триаголник]]
* [[Херон Александриски]]
Ред 154:
* http://www.emathforall.com/wiki/RecnikT/Heronova -Интерактивна страна за Херонова формула {{mk}}
* http://www.emathforall.com/wiki/RecnikT/Heronovapr1 -Иинтерактивни примери за пресметување на плоштина со Херонова формула {{mk}}
 
* [http://mathworld.wolfram.com/HeronsFormula.html Херонова формула] -{wolfram.com}- {{en}}
* [http://www.cut-the-knot.org/pythagoras/herons.shtml Доказ Хероновa формулa со помош на Питагорова теорема] -{cut-the-knot.org}- {{en}}
Ред 161 ⟶ 160:
 
 
[[Категорија:ТриаголникГеометрија]]
[[Категорија:Плоштина]]
[[Категорија:Математика]]
[[Категорија:Математичко образование]]