Существует несколько формул для вычисления площади треугольника. Рассмотрим те, что изучаются в школе.
Первая формула вытекает из формулы площади параллелограмма и предлагается учащимся в виде теоремы: площадь треугольника равна половине произведения его основания на высоту.
Доказательство: пусть S – площадь треугольника АВС (см. рис. 5). Примем сторону АВ за основание треугольника и проведем высоту СН. Докажем, что .
Достроим треугольник АВС до параллелограмма АВDС так, как показано на рисунке 5:
Треугольники АВС и DСВ равны по трем сторонам (ВС – их общая сторона, АВ=СD и АС=ВD как противоположные стороны АВСD), поэтому их площади равны. Следовательно, площадь S треугольника АВС равна половине площади параллелограмма АВСD, то есть . Теорема доказана.
Важно обратить внимание учащихся на два следствия, вытекающих из данной теоремы. А именно:
1) площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения его катетов.
2) если высоты двух треугольников равны, то их площади относятся как основания.
Эти два следствия играют важную роль в решении разного рода задач. С опорой на данную доказывается еще одна теорема, имеющая широкое применение при решении задач: если угол одного треугольника равен углу другого треугольника, то их площади относятся как произведения сторон, заключающих равные углы.
Доказательство: пусть S и S1 – площади треугольников АВС и А1В1С1, у которых углы А и А1 равны (см. рис. 6).
Докажем, что
Наложим треугольник А1В1С1 на треугольник АВС так, чтобы вершина А1 совместилась с вершиной А, а стороны А1В1 и А1С1 наложились соответственно на лучи АВ и АС. Треугольники АВС и АВ1С имеют общую высоту СН, поэтому Треугольники АВ1С и АВ1С1 также имеют общую высоту - В1Н1, поэтому
Перемножая полученные равенства, находим:
или
. Теорема доказана.
Вторая формула тоже связана с параллелограммом: Площадь треугольника равна половине произведения двух его сторон на синус угла между ними. Существует несколько способов доказательства этой формулы и один из них – достраивание треугольника до параллелограмма.
Докажем, что . Достроим треугольник АВС до параллелограмма АВDС (см, рис. 7)
Треугольники АВС и DСВ равны по трем сторонам (ВС – общая сторона, АВ=DС, АС=DВ как противолежащие стороны параллелограмма). Площадь параллелограмма можно найти по формуле . Тогда по основным свойствам площади площадь треугольника АВС равна
. Что и требовалось доказать.
Третья формула для площади треугольника – формула Герона названа так в честь древнегреческого ученого Герона Александрийского, жившего в первом веке нашей эры. Эта формула позволяет находить площадь треугольника, зная его стороны. Эта формула удобна тем, что позволяет не делать никаких дополнительных построений и не измерять углов. Ее вывод основывается на второй из рассмотренных нами формул площади треугольника и теореме косинусов:
Информация по педагогике:
Этапы становления технологического образования в России и за рубежом
Еще задолго до появления педагогических теорий, в многовековой практике трудовому воспитанию молодежи в Древней Руси отводилось важное место. Традиции, обычаи и обряды формировали социально значимые качества, среди которых трудовые навыки умения, трудолюбие находились на одном из первых мест. При у ...
Школа, Вуз в воспитании молодежи
Большую ценность представляют правила хорошего тона, строго соблюдаемые горцами в их общении. Употребление нецензурного слова даже в узком кругу товарищей считается предосудительным проступком, из-за которого человек теряет уважение окружающих. Ругательство можно услышать только в случае серьезной ...
Документы, определяющие
содержание образования
К основным государственным документам, определяющим содержание образования на каждом его уровне и каждой ступени, относятся образовательные стандарты, учебные планы и учебные программы. Образовательные стандарты. Одной из современных тенденций развития содержания образования является его стандартиз ...
Дистанционное обучение
Дистанционную форму обучения специалисты по стратегическим проблемам образования называют образовательной системой 21 века.