Heronov obrazac

PostPoslato: Utorak, 01. Novembar 2016, 22:30
od ffilipovicc98
[dispmath]s=\frac{a+b+c}{2}\\
P=\sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}[/dispmath]
Svi znaju ovu formulu, takodje i nije teško izvesti je. Našao sam negde na netu ranije da postoji i formula pomoću koje računamo površinu ako su nam poznate sve tri visine trougla gde je:
[dispmath]H=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}\right)\\\
\\\
P=\frac{1}{4\sqrt{H\left(H-\frac{1}{h_a}\right)\left(H-\frac{1}{h_b}\right)\left(H-\frac{1}{h_c}\right)}}[/dispmath] Moje pitanje je kako izvesti ovu formulu?? Nije baš praktična da se pamti, a sta god sam probao mnogo mi se iskomplikuje i ne mogu da doteram račun do kraja.
Ono što sam radio je sledeće:
[dispmath]P=\frac{ah_a}{2}=\frac{bh_b}{2}=\frac{ch_c}{2}\quad\Rightarrow\quad a=\frac{bh_b}{h_a};\quad b=\frac{ch_c}{h_b};\quad c=\frac{ah_a}{h_c}[/dispmath] Onda sam izračunao da je
[dispmath]s=\frac{\frac{bh_b}{h_a}+\frac{ch_c}{h_b}+\frac{ah_a}{h_c}}{2}=\frac{ah^2_ah_b+bh^2_bh_c+ch^2_ch_a}{2h_ah_bh_c}[/dispmath] I tu sam već zakomplikovao ali sam se nadao da će se srediti kad ubacim u [inlmath]P=\sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}[/inlmath] i da će se izgubiti [inlmath]a[/inlmath], [inlmath]b[/inlmath] i [inlmath]c[/inlmath]. Možda i hoće, ali posle [inlmath]n[/inlmath] koraka, a ovde sa ovolikim izrazom za svaki poseban korak treba baš puno vremena.
Pokušao sam i da ubacujem u "nesređen" oblik heronovog obrasca koji se javi u jednom od koraka kad se izvodi.
Najjednostavniji mi je delovao oblik [inlmath]\displaystyle P=\frac{1}{4}\sqrt{\left((b+c)^2-a^2\right)\left(a^2-(b-c)^2\right)}[/inlmath], ali na kraju se pokazalo da ni to nije tako jednostavno.
Ima li neko neku ideju, ili savet kako da lakše izvedem ovo, da li možda treba i trigonometriju koristiti da se olakša račun?
I da li je sve ovo uopšte potrebno ako je zadatak da se izračuna površina trougla, ako imamo visine ili se može uraditi nešto lakše? :think1:

Re: Heronov obrazac

PostPoslato: Utorak, 01. Novembar 2016, 23:34
od Daniel
U Heronov obrazac uvrsti [inlmath]s=\frac{a+b+c}{2}[/inlmath] i dobićeš
[dispmath]P=\frac{1}{4}\sqrt{(a+b+c)(-a+b+c)(a-b+c)(a+b-c)}\tag1[/dispmath]
Zatim iz [inlmath]P=\frac{ah_a}{2}=\frac{bh_b}{2}=\frac{ch_c}{2}[/inlmath] izrazi [inlmath]a[/inlmath], [inlmath]b[/inlmath] i [inlmath]c[/inlmath] preko površine i odgovarajućih visina, i dobićeš
[dispmath]a=\frac{2P}{h_a},\quad b=\frac{2P}{h_b},\quad c=\frac{2P}{h_c}\tag2[/dispmath]
Uvrsti [inlmath](2)[/inlmath] u [inlmath](1)[/inlmath], izvuci [inlmath]4P^2[/inlmath] ispred korena... mislim da ćeš nakon toga videti kako dalje...

Re: Heronov obrazac

PostPoslato: Sreda, 02. Novembar 2016, 00:59
od ffilipovicc98
Hvala, naravno ove smernice su pomogle, znao sam da sam nešto mnogo iskomplikovao, samo mi se još lakše čini da se ubaci u [inlmath]P=\sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}[/inlmath], jer se za [inlmath]s[/inlmath] dobije:
[dispmath]2s=\frac{2P}{h_a}+\frac{2P}{h_b}+\frac{2P}{h_c}\\
s=P\bigg(\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}\bigg)[/dispmath]
Dalje:
[dispmath]P=\sqrt{P\bigg(\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}\bigg)P\bigg(-\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}\bigg)P\bigg(\frac{1}{h_a}-\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}\bigg)P\bigg(\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}-\frac{1}{h_c}\bigg)}[/dispmath]
izvučemo [inlmath]P^2[/inlmath] i podelimo sa [inlmath]P[/inlmath] obe strane:
[dispmath]1=P\sqrt{\bigg(\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}\bigg)\bigg(-\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}\bigg)\bigg(\frac{1}{h_a}-\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}\bigg)\bigg(\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}-\frac{1}{h_c}\bigg)}[/dispmath]
E sad ja bih uveo smenu [inlmath]H=\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}[/inlmath], pa onda dobijamo:
[dispmath]P^{-1}=\sqrt{H\bigg(H-\frac{2}{h_a}\bigg)\bigg(H-\frac{2}{h_b}\bigg)\bigg(H-\frac{2}{h_c}\bigg)}[/dispmath]
E ovo nije baš ona formula koju sam hteo da dobijem(onu sa interneta), ali je takodje funkcionalna i odradiće posao.

E sad ako baš hoćemo da sklonimo ovu dvojku onda je bolja smena [inlmath]H'=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{h_a}+\frac{1}{h_b}+\frac{1}{h_c}\right)[/inlmath], ali to je sad lična stvar, kome je šta lakše da zapamti kao i ceo ovaj postupak, s obzirom na to da sam ja u ovom postu napisao šta je meni lakše.
Pozdrav! :D