不规则四边形公式(汇编)

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第一篇:不规则四边形公式

如果没有别的条件,可以用对角线把四边形分成两个三角形,知道两个三角形的各边长,可以用海伦公式算出两个三角形的面积。海伦公式:

假设有一个三角形,边长分别为a、b、c,三角形的面积S可由以下公式求得:

S=√[p(p-a)(p-b)(p-c)]

而公式里的p为三角形半周长:

p=(a+b+c)/2 由于任何n边的多边形都可以分割成n-2个三角形,所以海伦公式可以用作求多边形面积的公式

假设四边形为ABCD,对角线AC=m,BD=n,对角线夹角为α,由sin(180°-α)=sinα,我们知道sin∠AOB=sin∠BOC=sin∠COD=sin∠AOD=sinα,因为四边形ABCD的面积=S△AOB+S△BOC+S△COD+S△AOD,而S△AOB=0.5*OA*OB*sin∠AOB;

S△BOC=0.5*OB*OC*sin∠BOC;

S△COD=0.5*OC*OD*sin∠COD;

S△AOD=0.5*OA*OD*sin∠AOD;

左右两边相加,得:

S△AOB+S△BOC+S△COD+S△AOD=0.5*OA*OB*sin∠AOB+0.5*OB*OC*sin ∠BOC+0.5*OC*OD*sin∠COD+0.5*OA*OD*sin∠AOD =0.5sinα(OA*OB+OB*OC+OC*OD+OA*OD)=0.5sinα[OB*(OA+OC)+OD*(OA+OC)] =0.5sinα(OA+OC)*(OB+OD)=0.5sinα*m*n =1/2*m*n*sinα

即四边形的面积为1/2*m*n*sinα

参考资料: 不知道

第二篇:海伦公式与四边形面积公式

海伦公式与四边形面积公式

2007年08月01日 星期三 00:43 我们知道,已知三角形的三条边长度a,b,c(2p=a+b+c),就可以由海伦公式得到三角形的面积:

所以:已知圆内接三角形的三边长,其面积公式为海伦公式。事实上,对于圆内接四边形,已知其四边形的四边长(不妨设其为a,b,c,d,2p=a+b+c+d),也可以求其面积,而且公式的形式与海伦公式相类似:

证明:

设圆内接四边形ABCD中,AB=a,BC=b,CD=c,DA=d,设∠BAD=θ,则∠BCD=180°-θ,设其对角线BD=x,由余弦定理有:

联立两式解得:

第三篇:简单任意四边形的求积公式

简单任意四边形的求积公式

----扩展后的婆罗摩笈多公式和海伦公式

设四边形的的边长分别为a、b、c、d,两对角线长分别为e、f,其夹角θ,四边形的四顶点分别为A、B、C、D(如图所示),求此任意四边形的面积表达式。

1、〖扩展的婆罗摩笈多公式〗

由三角形面积公式得:S四边形=(1/2)adsinA+(1/2)bcsinC S2=(1/4)(adsinA)2 +(1/4)(bcsinC)2+(1/2)abcdsinAsinC

=(1/4)(ad+bc)+(1/4)(adcosA)+(1/4)(bccosC)+(1/2)abcdsinAsinC =(1/4)(ad+bc)2-(1/4)2abcd +(1/4)(a2d2cos2A)+(1/4)(b2c2cos2C)+(1/2)abcdsinAsinC

其中:因f2=a2+d2-2adcosA=b2+c2-2bccosC 有:a2+d2-b2-c2=2adcosA-2bccosC(a2+d2-b2-c2)2=(2adcosA)2+(2bccosC)2-8abcdcosAcosC 得:4(adcosA)2+4(bccosC)2=(a2+d2-b2-c2)2-8abcdcosAcosC 代入时有: S2=(1/4)(ad+bc)2-(1/16)(a2+d2-b2-c2)2-(1/4)2abcd

-(1/2)abcdcosAcosC+(1/2)abcdsinAsinC S2=(1/4)(ad+bc)2-(1/16)(a2+d2-b2-c2)2-(1/4)2abcd-(1/2)abcdcos(A+C)=(1/16){〔4(ad+bc)2+(a2+d2-b2-c2)2〕}-(1/2)abcd-(1/2)abcdcos(A+C)=(1/16){〔4(ad+bc)2+(a2+d2-b2-c2)2〕}-(1/2)abcd{1-cos(A+C)}

=(1/16){〔2(ad+bc)+(a2+d2-b2-c2)〕〔2(ad+bc)-(a2+d2-b2-c2)〕}

-abcd cos2〔(A+C)/2〕

=(1/16){〔(a+d)2-(b-c)2〕〔(b+c)2-(a-d)2〕}-abcd cos2〔(A+C)/2〕

=(1/16){〔(a+d)+(b-c)〕〔(a+d)-(b-c)〕〔(b+c)+(a-d)〕〔(b+c)-(a-d)〕}

-abcd cos2〔(A+C)/2〕

令2p=a+b+c+d,代入后化简: S2=(p-a)(p-b)(p-c)(p-d)– abcd cos2〔(A+C)/2〕 S =√{(p-a)(p-b)(p-c)(p-d)– abcd cos2〔(A+C)/2〕} 此为著名的扩展后的婆罗摩笈多公式。

2、〖婆罗摩笈多公式的基本形式〗

=1= 222

222婆罗摩笈多公式的最简单易记的形式,是圆内接四边形面积计算。若四边形ABCD为园内接四边形时,则有cos〔(A+C)/2〕=0,则上面推导的面积公式为:

S =√{(p-a)(p-b)(p-c)(p-d)-abcdcos〔(A+C)/2〕}

=√{(p-a)(p-b)(p-c)(p-d)} 就是著名的婆罗摩笈多公式。

3、〖更特殊的情况〗

若圆O的圆内接四边形的四边长为a, b, c, d,且外切于圆C,则其面积为:证明:由于四边形内接于圆O,所以:

其中p为半周长:

又因为四边形外切圆C,所以: 则: 同理: 综上:,证毕。

4、〖三角形面积的海伦公式〗

海伦公式给出三角形的面积。它是婆罗摩笈多公式取 S =√{p(p-a)(p-b)(p-c)}

5、〖若四边形的对角线夹角为θ时〗

若四边形的对角线夹角为θ时,四边形的面积 S=(1/4)│(a2-b2+c2-d2)tanθ│ 证明:因:a2=e12+f12-2 e1f1 cos(180-θ〕

b2=f12+ e22-2 f1 e2cosθ

c2=e22+f22-2 e2f2 cos(180-θ〕 d2=f22+ e12-2 f2 e1cosθ

得:a2-b2+ b2-d2=-2(e1f1+ f1 e2+ e2f2+ f2 e1)cosθ 又因:(1/2)(e1f1+ f1 e2+ e2f2+ f2 e1)sinθ=S四边形 所以:S=(1/4)│(a2-b2+c2-d2)tanθ│ 证毕。

6、〖若四边形的两对角线长为e、f时〗

。的特殊情形。

=2= 若四边形的两对角线为e、f时,S=(1/4)√{4ef-(a-b+c-d)} 证明:因:a2=e12+f12-2 e1f1 cos(180-θ〕

b2=f12+ e22-2 f1 e2cosθ

c=e2+f2-2 e2f2 cos(180-θ〕 d2=f22+ e12-2 f2 e1cosθ

得:a2-b2+ b2-d2=-2(e1f1+ f1 e2+ e2f2+ f2 e1)cosθ

(a2-b2+ b2-d2)2=4(e1f1+ f1 e2+ e2f2+ f2 e1)2 cos2θ(a2-b2+ b2-d2)2=4(ef)2cos2θ(其中:因e+ e=e,f+ f=f)

122222222

。222

。又因:S=(1/2)ef sinθ,S2=(1/4)(ef)2sin2θ=(1/4)(ef)2(1+cos 2θ)得:S2=(1/4)e2f2-(1/4)(ef)2 cos 2θ=(1/4)e2f2-(1/4)2(a2-b2+ b2-d2)2 所以:S=(1/4)√{4ef-(a-b+c-d)} 证毕。

7、〖若四边形为平行四边形时〗

若四边形为平行四边形时,且平行四边形的边长分别为a、b(a≥b),两对角线的夹角为θ(θ<90),则平行四边形的面积S=(1/2)(a2-b2)tanθ,且tan(θ/2)≤(b/a)。

证明:因:四边形为平行四边形,则在上题中有c=a,d=b,所以:S=(1/4)│(a2-b2+a2-b2)tanθ│=(1/2)│(a2-b2│tanθ 同时:由题意设两对角线分别为2x、2y,有:a2=e2+f2+2efcosθ,b2=x2+y2-2xycosθ,xy=(a2-b2)/(4cosθ),x2+y2=(a2+b2)/2 得:x4-[(a2+b2)/2]x2+[(a2-b2)/(4cosθ)]2=0

依题意,方程的根判别式应大于等于零,即B2-4AC≥0 故有:{-[(a2+b2)/2]}2-4[(a2-b2)/(4cosθ)]2≥0,[(a2+b2)2-[(a2-b2)2/cos2θ≥0(因a≥b,0<α<90。,有a2≥b2,cosθ>0)进而得:(a2+b2)≥(a2-b2)/cosθ,(1-cosθ)/(1+cosθ)≤b2/a2,tan2(θ/2)≤b2/a2,tan(θ/2)≤b/a。证毕。

20141012於上海松江。

=3=

第四篇:四边形证明

1.已知:如图,在正方形ABCD中,点E、F分别在BC和CD上,AE = AF.

(1)求证:BE = DF;

(2)连接AC交EF于点O,延长OC至点M,使OM = OA,连接EM、FM.判断四

边形AEMF是什么特殊四边形?并证明你的结论.

B

M D

2.已知:如图,正方形ABCD中,点E在BC的延长线上,AE分别交DC,BD于F,G,点H为EF的中点.

求证:⑴ ∠DAG=∠DCG;

⑵ GC⊥CH.(6分)

AD

B C E

3.小明在研究正方形的有关问题时发现有这样一道题:“如图①,在正方形ABCD中,点E

是CD的中点,点F是BC边上的一点,且∠FAE=∠EAD.你能够得出什么样的正确的结论?”

⑴ 小明经过研究发现:EF⊥AE.请你对小明所发现的结论加以证明;

B F 图① D E C

⑵ 小明之后又继续对问题进行研究,将“正方形”改为“矩形”、“菱形”和“任意平行四边形”(如图②、图③、图④),其它条件均不变,认为仍然有“EF⊥AE”.你同意小明的观点吗?若你同意小明的观点,请取图③为例加以证明;若你不同意小明的观点,请说明理由.(7分)

B 图②E F C 图③B F C

图④

4.如图,矩形ABCD和矩形AEFG关于点A中心对称,(1)试说明:BD=ED=EG=BG;

(2)若矩形ABCD面积为2,求四边形BDEG的面积。(本题6分)

5如图,点O是等边△ABC内一点,∠AOB=110º,∠BOC=a.将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60º得△ADC,连结OD.

(1)求证:△COD是等边三角形;

(2)当a=150º时,试判断△AOD的形状,并说明理由;

(3)探究:当a为多少度时,△AOD是等腰三角形?

第五篇:四边形教案

《四边形》教案

一、教学内容:人教版三年级上册第34-36页。

二、教学目标:

1.直观感知四边形,能区分和辨认四边形,知道四边形的特征。进一步认识长方形和正方形,知道它们的角都是直角。

2.通过画一画、找一找、拼一拼等活动,培养学生的观察比较和概括抽象的能力,发展空间想象能力。

3.通过情境图和生活中的事物进入课堂,感受生活中的四边形无处不在,进一步激发学生的学习兴趣。

三、教学重点:感知四边形的特征,能判别四边形。

四、教具、学具:课件一套、七巧板一副等。

五、教学过程:

(一)感知四边形的特征 1.找主题图中的图形。

师:我们每天都在美丽的校园学习生活,校园里也有许多数学知识,仔细观察这幅图,你发现了有哪些图形?(课件出示,根据学生的回答,相应的图形用红色闪一闪,提取出来放在屏幕的右边。)2.出示学生说到的图形。

师:图中还有许多图形,那同学们能给这些图形分分类吗?

同桌相互商量,说说这样分的理由。预设:1.按有角和没角分

2.按边数分

3.按四边形和非四边形分

师:(当学生把四边形分一类,其他图形分一类时)我们就按照你这种分法来研究。

你为什么这么分?(这些是四边形)。揭题:今天我们就来认识四边形。师:这些四边形有什么特点?

根据学生回答出示课件(四条直直的边,四个角,是个封闭的图形。)

(前面两点学生比较容易得出,后面一点若得不出可放到后面的走迷宫当中来强调。)

(二)走迷宫。1.师:认识了四边形,下面我们要帮小白兔来走迷宫,要沿着四边形走才能吃到萝卜,看看小白兔有几条路线可以走?

活动要求:(1)先自己独立地在纸上走一走

(2)然后同桌轻声说说你是怎么走的

2.指名说,老师课件演示

反馈:学生指出有三条路线。

师:为什么不往8走?(强调:四边形是一个封闭图形)

为什么不往17走?(17是一个立体图形,它的一个面是四边形)12是一个四边形吗?

师: 让你帮小白兔选择,你会选哪条路线?为什么?

(三)四边形分类

1.师:看样子同学们已经能正确判断出哪些图形是四边形,那么在生活中,你也能找出四边形吗?(举例说明)

2、师:生活中有那么多的四边形,它们的大小形状各不相同。我也收集了六个四边形,其中2号四边形很不规则,在生活中很少见到,我们把它叫做任意四边形。

3、师:谁来选一个你熟悉的四边形给大家介绍一下?

预设:(1)正方形四边相等,四个角都是直角。

(2)长方形对边相等,四个角都是直角。

问:这儿还有谁也是对边相等的?(平行四边形)

(3)若没有学生选菱形,可问:认识这个图形吗?它的四条边也相等。

4、认识了这些不同形状的四边形,你能给这六个图形来分类吗?说说理由。

预设:

(1)按角分:长方形、正方形一类(四个角都是直角);

菱形、平行四边形、梯形任意四边形一类(没有直角)。(2)按边分:长方形、正方形、菱形、平行四边形一类(对边相等)

梯形、任意四边形一类(四边不相等)

(3)长方形、平行四边形一类(对边相等);

正方形、菱形一类(四条边相等);

梯形、任意四边形一类(四条边都不相等)。

小结:同学们都能按照自己的标准来分类。通过分类我们知道虽然这六个图形都是四边形,但它们又各具特色,有着不同的特征。

(四)找、拼四边形

1.课件出示,请你找一找图中有哪些四边形?想一想,怎样数才可以不遗漏不重复?

拿出练习纸,先写一写。

反馈:一个一个数,两个两个数,三个三个数,四个四个数等

2、象这样的拼图在我国古代就有了,最著名的就是七巧板,它是我国古代劳动人民发明的一种拼图游戏,不仅可以拼出四边形,还可以拼出各种人物动物形象,或者是桥、房子、宝塔等图案,也可以拼出一些中英文字符。(欣赏图案)师:好看吗?那就赶快动手拼一拼。

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