Mục từ này cần được bình duyệt
Khác biệt giữa các bản “Công thức Heron”
Dòng 1: Dòng 1:
 
<indicator name="mới">[[File:UnderCon icon.svg|40px|link={{TALKPAGENAME}}#Bình duyệt|alt=Mục từ này cần được bình duyệt|Mục từ này cần được bình duyệt]]</indicator>
 
<indicator name="mới">[[File:UnderCon icon.svg|40px|link={{TALKPAGENAME}}#Bình duyệt|alt=Mục từ này cần được bình duyệt|Mục từ này cần được bình duyệt]]</indicator>
[[File:Triangle with notations 2 without points.svg|thumb|Một tam giác với ba cạnh có độ dài ''a'', ''b'', ''c'' và các góc tương ứng α, β, γ.]]
+
[[File:Triangle_with_notations_2.svg|thumb|Một tam giác với ba cạnh có độ dài ''a'', ''b'', ''c'' và các góc tương ứng α, β, γ.]]
 
Trong [[hình học]], '''công thức Heron''' là công thức tính diện tích tam giác theo độ dài ba cạnh {{mvar|a}}, {{mvar|b}}, {{mvar|c}}.<ref name="Goodman"/>{{rp|151}} Nếu <math>s = \tfrac12(a + b + c)</math> là nửa chu vi tam giác và {{mvar|A}} là diện tích tam giác thì:<ref name="Goodman">{{cite book | last = Goodman | first = Michael K. J. | title = An Introduction to the Early Development of Mathematics | publisher = John Wiley & Sons | publication-place = Hoboken, New Jersey | date = 2016 | isbn = 978-1-119-10498-8}}</ref>{{rp|151}}
 
Trong [[hình học]], '''công thức Heron''' là công thức tính diện tích tam giác theo độ dài ba cạnh {{mvar|a}}, {{mvar|b}}, {{mvar|c}}.<ref name="Goodman"/>{{rp|151}} Nếu <math>s = \tfrac12(a + b + c)</math> là nửa chu vi tam giác và {{mvar|A}} là diện tích tam giác thì:<ref name="Goodman">{{cite book | last = Goodman | first = Michael K. J. | title = An Introduction to the Early Development of Mathematics | publisher = John Wiley & Sons | publication-place = Hoboken, New Jersey | date = 2016 | isbn = 978-1-119-10498-8}}</ref>{{rp|151}}
  
Dòng 73: Dòng 73:
 
&= \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}.
 
&= \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}.
 
\end{align}</math>
 
\end{align}</math>
 +
 +
  
 
== Tham khảo ==
 
== Tham khảo ==
 
{{reflist}}
 
{{reflist}}

Phiên bản lúc 16:43, ngày 21 tháng 10 năm 2023

Một tam giác với ba cạnh có độ dài a, b, c và các góc tương ứng α, β, γ.

Trong hình học, công thức Heron là công thức tính diện tích tam giác theo độ dài ba cạnh a, b, c.[1]:151 Nếu là nửa chu vi tam giác và A là diện tích tam giác thì:[1]:151

Công thức Heron còn có thể được viết trực tiếp theo a, b, c:[2]

Một cách biểu diễn khác sử dụng định thức Cayley–Menger:[3]:1360

Công thức mang tên Heron (hoặc Hero), nhà toán học, vật lý, kỹ sư sống ở Alexandria vào thế kỷ 1.[4]:217 Chứng minh cổ xưa nhất được biết đến là của Heron xuất hiện trong cuốn MetricaDioptra; đây là lý do tên ông gắn với công thức.[2][5]:321–322 Mặc dù vậy theo một bản viết A Rập cổ, nó có thể đã được biết đến sớm hơn bởi Archimedes.[6]:127 Không có tài liệu nào của Archimedes đề cập đến định lý này, nhưng một số tác giả không nghi ngờ việc ông nắm bắt được nó.[6]:127[7]:157

Ví dụ

Xét ABC có độ dài các cạnh a = 5, b = 12, c = 13. Tam giác này có nửa chu vi:

Áp dụng công thức Heron, diện tích tam giác là:

Ở ví dụ này, độ dài các cạnh và diện tích đều là số nguyên, tức đây là tam giác Heron.[8] Tuy nhiên công thức Heron hoàn toàn có thể áp dụng trong trường hợp độ dài cạnh không là số nguyên.

Chứng minh

Chứng minh của Heron dùng hình học cơ bản tuy khéo léo nhưng rất dài dòng và phức tạp; tập hợp một chuỗi đồng nhất thức dường như không liên quan và dựa vào tính chất của tứ giác nội tiếp cùng tam giác vuông.[3]:1360 Có nhiều phương pháp hiện đại khác để chứng minh, một số đơn giản được trình bày dưới đây.

Sử dụng định lý cosin

Gọi a, b, c là các cạnh của tam giác và α, β, γ là các góc đối tương ứng. Áp dụng định lý cosin có:

từ đó suy ra:

Chiều cao của tam giác ứng với cạnh đáy a bằng b sin , theo đó diện tích


Tham khảo

  1. a b Goodman, Michael K. J. (2016), An Introduction to the Early Development of Mathematics, Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, ISBN 978-1-119-10498-8
  2. a b Kendig, Keith (tháng 5 năm 2000), "Is a 2000-Year-Old Formula Still Keeping Some Secrets?", The American Mathematical Monthly, 107 (5): 402–415, doi:10.1080/00029890.2000.12005213, S2CID 1214184
  3. a b Weisstein, Eric W. (2002), CRC Concise Encyclopedia of Mathematics (lxb. 2), CRC Press, ISBN 978-1-4200-3522-3
  4. Ceccarelli, Marco, bt. (2007), History of Mechanism and Machine Science, Springer Netherlands, ISBN 978-1-4020-6365-7
  5. Heath, Thomas (1921), A History of Greek Mathematics: From Aristarchus to Diophantus, vol. II, Oxford University Press
  6. a b Dunham, William (1990), Journey through Genius: Great Theorems of Mathematics, New York, NY: John Wiley & Sons, ISBN 978-0-471-50030-8
  7. Boyer, Carl B.; Merzbach, Uta C. (2011), A History of Mathematics (lxb. 3), Hoboken, N.J: John Wiley & Sons, ISBN 978-0-470-52548-7
  8. Halbeisen, Lorenz; Hungerbühler, Norbert (tháng 8 năm 2020), "Heron triangles and their elliptic curves", Journal of Number Theory, 213: 232–253, doi:10.1016/j.jnt.2019.12.005, S2CID 208799942