习题3-5 三角形判断 (15 分)
给定平面上任意三个点的坐标(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3),检验它们能否构成三角形。1??,y?1??)、(x?2??,y?2??)、(x?3??,y?3??),检验它们能否构成三角形
输入格式:
输入在一行中顺序给出六个[?100,100]范围内的数字,即三个点的坐标x1、y1、x2、y2、x3、y3。(。x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)1??、y?1??、x?2??、y?2??、x?3??、y?3??。
输出格式:
若这3个点不能构成三角形,则在一行中输出“Impossible”;若可以,则在一行中输出该三角形的周长和面积,格式为“L = 周长, A = 面积”,输出到小数点后2位。
输入样例1:
4 5 6 9 7 8
输出样例1:
L = 10.13, A = 3.00
输入样例2:
4 6 8 12 12 18
输出样例2:
Impossible
思路:先用两点间距离公式求出三边边长。(d=√[(x? - x?)2+(y? - y?)2]) 再用海伦公式判断是否能组成三角形,并求出面积。 代码如下:
#include<stdio.h> #include<math.h> int main() { double x1 ,x2, x3, y1, y2, y3, a, b, c, L, A, s, delta; scanf("%lf%lf%lf%lf%lf%lf",&x1,&y1,&x2,&y2,&x3,&y3); a=sqrt(pow(x1-x2,2)+pow(y1-y2,2));//两点间距离公式,下同。 b=sqrt(pow(x2-x3,2)+pow(y2-y3,2)); c=sqrt(pow(x1-x3,2)+pow(y1-y3,2)); s=(a+b+c)/2; delta=(s-a)*(s-b)*(s-c);//用delta判别是否能成为三角形 if(delta<=0) printf("Impossible\n"); else { L=2*s; A=sqrt(s*delta); printf("L = %.2lf, A = %.2lf\n",L,A); } return 0; }
科普:海伦-秦九韶公式
希羅公式(Heron‘s formula或Hero‘s formula),又译希罗公式、希伦公式、海龙公式,亦称“海伦-秦九韶公式”。此公式是亚历山大港的海伦发现的,并可在其于公元60年的《Metrica》中找到其证明,利用三角形的三条边长来求取三角形面积。亦有认为早于阿基米德已经懂得这条公式,而由于《Metrica》是一部古代数学知识的结集,该公式的发现时期很有可能先于海伦的著作。
假设有一个三角形,边长分别为,三角形的面积可由以下公式求得:,其中。中国南宋末年数学家秦九韶发现或知道等价的公式,其著作《数书九章》卷五第二题即三斜求积。“问沙田一段,有三斜,其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里,里法三百步,欲知为田几何?”答曰:“三百十五顷.”其术文是:“以小斜幂并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约之为实,……开平方得积。”若以大斜记为,中斜记为,小斜记为,秦九韶的方法相当于下面的一般公式:
- ,其中
像其他中国古代的数学家一样,他的方法没有证明。根据现代数学家吴文俊的研究,秦九韶公式可由出入相补原理得出。一些中国学者将这个公式称为秦九韶公式。
由于任何边的多边形都可以分割成个三角形,所以海伦公式可以用作求多边形面积的公式。比如说测量土地的面积的时候,不用测三角形的高,只需测两点间的距离,就可以方便地导出答案。
各种证明如下:
利用三角公式和代数式变形来证明
与海伦在他的著作《Metrica》中的原始证明不同,在此我们用三角公式和公式变形来证明。设三角形的三边的对角分别为,则余弦定理为
利用和平方、差平方、平方差等公式,从而有
利用勾股定理和代数式变形来证明
用旁心来证明
设中,。
为内心,为三旁切圆。
四点共圆,并设此圆为圆。
- 过做铅直线交于,再延长,使之与圆交于点。再过做铅直线交于点。
- 先证明为矩形,,又(圆周角相等)。为矩形。因此,。
- 内切圆半径,旁切圆半径。且易知。由圆幂性质得到:。故
来源:维基百科-海伦-秦九韶公式(https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%B7%E4%BC%A6%E5%85%AC%E5%BC%8F)
原文地址:https://www.cnblogs.com/IT-Lead-The-World/p/10350950.html