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電子課本網(wǎng) 第73頁(yè)

第73頁(yè)

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解:在$Rt\triangle ABC$中,根據(jù)勾股定理可得:$a^{2}+b^{2}=c^{2};$
由三角形面積公式,$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}ab=\frac{1}{2}ch,$化簡(jiǎn)得:$ab=ch;$
根據(jù)射影定理,有$b^{2}=mc,$$a^{2}=nc;$
又因?yàn)?AB=AD+DB,$所以$c=m+n。$
解:設(shè)△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,過(guò)點(diǎn)A作AD⊥BC于點(diǎn)D,設(shè)BD=x,則DC=a-x,AD=h。
在Rt△ABD中,由勾股定理得:$h^2 + x^2 = c^2$ ①
在Rt△ACD中,由勾股定理得:$h^2 + (a-x)^2 = b^2$ ②
② - ①得:$(a-x)^2 - x^2 = b^2 - c^2$
展開(kāi)得:$a^2 - 2ax = b^2 - c^2$
解得:$x = \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2a}$
將x代入①得:$h^2 = c^2 - \left(\frac{a^2 + c^2 - b^2}{2a}\right)^2$
化簡(jiǎn)得:$h^2 = \frac{4a^2c^2 - (a^2 + c^2 - b^2)^2}{4a^2}$
分子因式分解:$4a^2c^2 - (a^2 + c^2 - b^2)^2 = (2ac + a^2 + c^2 - b^2)(2ac - a^2 - c^2 + b^2) = [(a+c)^2 - b^2][b^2 - (a-c)^2] = (a+c+b)(a+c-b)(b+a-c)(b-a+c)$
設(shè)$p = \frac{a+b+c}{2},$則$a+c-b=2(p-b),$$b+a-c=2(p-c),$$b-a+c=2(p-a)$
∴$h^2 = \frac{16p(p-a)(p-b)(p-c)}{4a^2} = \frac{4p(p-a)(p-b)(p-c)}{a^2}$
∴$h = \frac{2\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}}{a}$
三角形面積$S = \frac{1}{2}ah = \frac{1}{2}a \cdot \frac{2\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}}{a} = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}$
即$S = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)},$其中$p=\frac{a+b+c}{2}。$
C
【解析】:本題可根據(jù)勾股定理的逆定理判斷三角形的形狀,再通過(guò)面積公式求解三角形的面積,也可利用海倫公式直接計(jì)算三角形面積。
方法一:利用勾股定理的逆定理和面積公式求解
步驟一:判斷三角形的形狀
已知在$\triangle ABC$中,$AB = 13$里,$BC = 14$里,$AC = 15$里。
過(guò)點(diǎn)$A$作$AD\perp BC$于點(diǎn)$D$,設(shè)$BD = x$里,則$CD=(14 - x)$里。
在$Rt\triangle ABD$中,根據(jù)勾股定理可得$AD^{2}=AB^{2}-BD^{2}=13^{2}-x^{2}$;
在$Rt\triangle ACD$中,根據(jù)勾股定理可得$AD^{2}=AC^{2}-CD^{2}=15^{2}-(14 - x)^{2}$。
所以$13^{2}-x^{2}=15^{2}-(14 - x)^{2}$,
即$169 - x^{2}=225-(196 - 28x + x^{2})$,
去括號(hào)得$169 - x^{2}=225 - 196 + 28x - x^{2}$,
移項(xiàng)可得$-x^{2}+x^{2}-28x=225 - 196 - 169$,
合并同類項(xiàng)得$-28x=-140$,
解得$x = 5$。
步驟二:計(jì)算$AD$的長(zhǎng)度
把$x = 5$代入$AD^{2}=13^{2}-x^{2}$,可得$AD^{2}=13^{2}-5^{2}=169 - 25 = 144$,
因?yàn)?AD\gt0$,所以$AD = 12$里。
步驟三:計(jì)算$\triangle ABC$的面積
根據(jù)三角形面積公式$S=\frac{1}{2}×底×高$,這里底$BC = 14$里,高$AD = 12$里,
所以${S}_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}× BC× AD=\frac{1}{2}×14×12 = 84$(平方里)。
方法二:利用海倫公式求解
海倫公式為$S = \sqrt{p(p - a)(p - b)(p - c)}$,其中$a$、$b$、$c$為三角形的三邊,$p=\frac{a + b + c}{2}$為半周長(zhǎng)。
已知$a = 14$里,$b = 15$里,$c = 13$里,則$p=\frac{14 + 15 + 13}{2}=\frac{42}{2}=21$(里)。
所以${S}_{\triangle ABC}=\sqrt{21×(21 - 14)×(21 - 15)×(21 - 13)}=\sqrt{21×7×6×8}=\sqrt{7056}=84$(平方里)。
綜上,$\triangle ABC$的面積是$84$平方里,答案選C。
【答案】:C