什麼是海龍公式?
只要知道三角形三邊的長度,海龍公式就能算出它的面積,完全不需要量角度或高。這條公式以亞歷山卓的海龍(Heron of Alexandria)命名,是幾何學中最優雅的成果之一,適用於任何合理的三角形,無論是銳角、直角還是鈍角三角形都通用。
計算器使用方法
分別輸入三邊長 a、b、c,記得三者要使用相同單位(公分、公尺、英吋等皆可)。計算器會先求出半周長 \(s\),再套用海龍公式算出面積,結果會以你所輸入單位的平方為單位呈現。要注意的是,三邊必須符合「三角不等式」——任一邊都得小於另外兩邊之和,否則就無法構成真正的三角形。
公式詳解
第一步先求半周長:$$s = \frac{a + b + c}{2}$$。接著面積為 $$\sqrt{s\,(s-a)(s-b)(s-c)}$$。巧妙之處在於:只要是合理的三角形,根號內的數值必定為非負數;當三點共線(退化成一條線的三角形)時,這個值恰好等於零。
實例演算
假設一個三角形的三邊為 \(a = 3\)、\(b = 4\)、\(c = 5\)。半周長為 $$s = \frac{3 + 4 + 5}{2} = 6$$。則面積 $$\sqrt{6 \times (6-3) \times (6-4) \times (6-5)} = \sqrt{6 \times 3 \times 2 \times 1} = \sqrt{36} = 6$$ 平方單位。這正是我們熟悉的 3-4-5 直角三角形,用 \(\frac{1}{2} \times 3 \times 4 = 6\) 驗算,答案完全吻合。
常見問題
一定要知道角度嗎?不用——海龍公式只需要三邊長就夠了。
如果算出來是零或沒有結果怎麼辦?代表這三邊無法構成合理的三角形,通常是其中一邊相對於另外兩邊太長了。
面積的單位是什麼?就是你輸入邊長所用單位的平方,所以記得三邊都要用同一種單位。