从广勾股定理到斯蒂瓦特定理再到三角形重要线段计算公式

勾股定理

勾股定理,也叫毕达哥拉斯定理,指的是直角三角形三边所满足的一种特殊关系。证明方法非常多,中学教材里边一般利用弦图进行证明。

利用勾股定理,我们可以很容易得到以下常见简单结论

还有勾股“树”。

广勾股定理

当三角形不是直角三角形时,我们利用勾股定理,进一步可以得到广勾股定理。证明广勾股定理比较简单,比如下图钝角三角形ABC,先利用直角三角形ABD建立三边关系,再利用直角三角形ACD代换AD平方,BD代换为BC+CD,最后化简即可。中学学完勾股定理后有很多有关广勾股定理的证明或计算。

斯蒂瓦特定理

利用广勾股定理,我们可以推导出斯蒂瓦特定理

下面简单证明一下斯蒂瓦特定理,

根据斯蒂瓦特定理,我们就可以推导三角形的中线、高线,内角平分线和外角平分线计算公式

三角形的中线、高线,内角平分线和外角平分线计算公式

三角形ABC的中线、高、角平分线、外角平分线依次是AD、AH、AE、AT,面积是S,三边是a,b,c。公式如下:

根据斯蒂瓦特定理,可以对以上公式进行推导,感兴趣的可以进行推导。其实高线公式就是海伦公式的变形。外角平分线公式之所以限制b和c不相等,是因为如果b和c相等了,这时AT与BC就平行了,此时外角平分线不存在。