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三角形外接圆半径与面积及三边关系之证明新探

三角形外接圆半径与面积及三边关系之证明新探

根据图1,我们可以知道在三角形ABC中,边BC的长度为a,AC的长度为b,AB的长度为c。三角形ABC的外接圆为圆O,其半径为R。经过研究,我们发现三角形ABC的面积(S)与它的三个边长及外接圆半径之间存在一个关系,具体为S等于abc除以4R。

在此之前,让我们先回顾一个几何问题。在这个问题中,我们有一个三角形ABC,其中∠BAC是直角,点D位于AC或CA的延长线上。我们连接了BD,并作出了三角形BDC的外接圆,该圆的直径为d。我们的目标是证明BD乘以BC等于BA乘以圆的直径d。

为了解决这个问题,我们首先要连接BO并延长它,直到与圆相交于点E,然后连接CE。这样,我们可以知道∠BCE是直角(如图3所示)。接下来,我们可以证明直角三角形BAD与直角三角形BCE是相似的,因此BA与BC的比值等于BD与BE的比值。这意味着BD乘以BC等于BA乘以BE,从而证明了我们的结论:BD乘以BC确实等于BA乘以圆的直径d。

基于这个新知识,我们回到主题。在三角形ABC中,我们作AD垂直于BC,垂足为D(如图4所示)。我们可以推导出AB乘以AC等于AD乘以圆的直径的两倍。换句话说,AD等于bc除以2R。而三角形ABC的面积等于二分之一乘以BC乘以AD,也就是二分之一乘以abc除以4R的结果。最终我们依然得到面积S等于abc除以4R。


三角形外接圆半径与面积及三边关系之证明新探

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