這個計算機能做什麼
這項工具會根據三角形的三個邊長算出周長,再進一步求出半周長(也就是周長的一半)。此外它還會貼心地檢查這三邊是否真能構成有效的三角形,並運用海龍公式計算面積。只要三邊使用相同的單位──公分、英吋或公尺皆可──計算結果就會以相同的單位呈現。
使用方法
輸入三邊(a、b 與 c)的長度,按下計算即可。計算機會把三邊相加得到周長,再除以二求出半周長,並驗證三角形不等式:任兩邊之和都必須大於第三邊。若條件不成立,代表這個三角形實際上並不存在,面積便會顯示為零。
公式解析
周長很單純,就是 \(P = a + b + c\)。半周長 \(s = P/2\) 在幾何學中是個關鍵數值,因為有了它,即使不知道任何一個角度也能求出面積。海龍公式指出,面積等於
$$A = \sqrt{s\left(s-a\right)\left(s-b\right)\left(s-c\right)}$$因此,半周長正好把周長與面積直接串連了起來。
實際範例
以邊長 3-4-5 的直角三角形為例:
$$P = 3 + 4 + 5 = 12$$半周長
$$s = 12 \div 2 = 6$$代入海龍公式可得面積為
$$\sqrt{6 \times (6-3) \times (6-4) \times (6-5)} = \sqrt{6 \times 3 \times 2 \times 1} = \sqrt{36} = 6$$平方單位,這與我們熟悉的「\(\frac{1}{2} \times \text{底} \times \text{高} = \frac{1}{2} \times 3 \times 4 = 6\)」完全吻合。
常見問題
可以使用哪些單位?任何單位都行,只要三邊都使用同一種即可。周長會沿用該單位,面積則以平方單位表示。
為什麼系統說我的三角形無效?三角形不等式要求每一邊都必須小於另外兩邊之和。只要其中一邊太長,這三段線段就無法首尾相接圍成三角形。
半周長有什麼用?它是代入海龍公式的關鍵數值,同時也出現在內切圓半徑(面積 ÷ s)與外接圓半徑的公式之中。