4. В треугольнике ABC сторона AB = 13 см, BC = 14 см, AC = 15 см. Найдите площадь треугольника ABC:
1) вычислив сначала высоту к стороне AC;
Обозначим высоту, проведенную из вершины B к стороне AC, как BH.
Пусть AH = x, тогда HC = 15 - x.
Рассмотрим прямоугольные треугольники ABH и CBH.
В треугольнике ABH по теореме Пифагора:
$$BH^2 = AB^2 - AH^2$$
$$BH^2 = 13^2 - x^2$$
$$BH^2 = 169 - x^2$$
В треугольнике CBH по теореме Пифагора:
$$BH^2 = BC^2 - HC^2$$
$$BH^2 = 14^2 - (15 - x)^2$$
$$BH^2 = 196 - (225 - 30x + x^2)$$
$$BH^2 = 196 - 225 + 30x - x^2$$
$$BH^2 = -29 + 30x - x^2$$
Приравняем выражения для BH^2:
$$169 - x^2 = -29 + 30x - x^2$$
$$169 = -29 + 30x$$
$$30x = 169 + 29$$
$$30x = 198$$
$$x = \frac{198}{30} = \frac{33}{5} = 6.6$$
AH = 6.6 см.
Теперь найдем BH:
$$BH^2 = 169 - (6.6)^2$$
$$BH^2 = 169 - 43.56$$
$$BH^2 = 125.44$$
$$BH = \sqrt{125.44} = 11.2$$
BH = 11.2 см.
Площадь треугольника ABC равна:
$$S = \frac{1}{2} * AC * BH$$
$$S = \frac{1}{2} * 15 * 11.2$$
$$S = 7.5 * 11.2 = 84$$
S = 84 кв. см.
2) используя формулу Герона.
Полупериметр треугольника равен:
$$p = \frac{AB + BC + AC}{2} = \frac{13 + 14 + 15}{2} = \frac{42}{2} = 21$$
$$p = 21$$
По формуле Герона:
$$S = \sqrt{p(p - a)(p - b)(p - c)}$$
$$S = \sqrt{21(21 - 13)(21 - 14)(21 - 15)}$$
$$S = \sqrt{21 * 8 * 7 * 6}$$
$$S = \sqrt{3 * 7 * 2 * 4 * 7 * 2 * 3}$$
$$S = \sqrt{3^2 * 7^2 * 2^2 * 4}$$
$$S = 3 * 7 * 2 * 2 = 84$$
$$S = 84$$
Площадь треугольника равна 84 кв. см.
Ответ: Площадь треугольника АВС равна 84 кв. см.