主题
Search

半周长


图形的半周长定义为

 s=1/2p,
(1)

其中 p周长。多边形的半周长以意想不到的方式出现在其面积的计算中。最显著的例子是在外接圆半径内切圆半径三角形索迪圆海伦公式(用于根据边长 abc 计算三角形面积)中

 A_Delta=sqrt(s(s-a)(s-b)(s-c)),
(2)

以及婆罗摩笈多公式(用于计算四边形面积

 A_(quadrilateral)=sqrt((s-a)(s-b)(s-c)(s-d)-abcdcos^2((A+B)/2)).
(3)

半周长也出现在关于球面三角形的优美 l'Huilier 定理中。

TriangleSemiperimeter

对于三角形,以下恒等式成立:

s-a=1/2(-a+b+c)
(4)
s-b=1/2(+a-b+c)
(5)
s-c=1/2(+a+b-c).
(6)

现在考虑上图。设 I 为三角形 DeltaABC内心DEF内切圆的切点。延长线段 BA,使得 GA=CE。注意三角形对 (ADI,AFI)(BDI,BEI)(CFI,CEI) 是全等的。那么

BG=BD+AD+AG=BD+AD+CE
(7)
=1/2(2BD+2AD+2CE)
(8)
=1/2[(BD+BE)+(AD+AF)+(CE+CF)]
(9)
=1/2[(BD+AD)+(BE+CE)+(AF+CF)]
(10)
=1/2(AB+BC+AC)
(11)
=1/2(a+b+c)
(12)
=s.
(13)

此外,

s-a=BG-BC
(14)
=(BD+AD+AG)-(BE+CE)
(15)
=(BD+AD+CE)-(BD+CE)
(16)
=AD
(17)
s-b=BG-AC
(18)
=(BD+AD+AG)-(AF+CF)
(19)
=(BD+AD+CE)-(AD+CE)
(20)
=BD
(21)
s-c=BG-AB
(22)
=AG
(23)

(Dunham 1990)。这些方程是海伦推导海伦公式的一些基石。


另请参阅

周长

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Dunham, W. "三角形面积的海伦公式。" 第 5 章,载于天才之旅:伟大的数学定理。 纽约:Wiley,第 113-132 页,1990 年。

在 Wolfram|Alpha 中被引用

半周长

请引用为

Weisstein, Eric W. "半周长。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Semiperimeter.html

主题分类