非直角三角形边长公式

非直角三角形边长公式 不是直角三角形怎么计算?

如何计算不是直角三角形?

不是直角三角形怎么计算?

边长为有理数a,b,c三角形称为有理三角形。三角形的面积为:

一个自然问题是: 给出一个正有理数n,有没有一个有理三角形,面积为n?

我们可以做一些简单的观察:

①因为边长可以同时伸缩,只需要考虑 。

②取两个合理的直角三角形。如果它们的直边长度相同,可以将两个三角形沿个三角形拼成一个大的合理三角形,或者沿着这一边去除另一个三角形的长三角形,得到一个小的钝角有理三角形,面积是合理的。(通过余弦定理很容易知道,可以获得任何合理的合理三角形。

③ 有理数大于1 ,考虑边长 直角三角形,面积为 。

推论:对于非零有理数r,s,只要 有理三角形,面积为K。

Pf:若r,sgt1,则用②相加,若0ltrlt1,则用1/r代替r用②相减,若rlt0,则用-r代替r再用②相加或相减,s同样的情况。

根据①,以下只需证明:

最多相差一个有理数的平方, 以上形式的K可以得到任何正有理数。

Pf(Fine):任给正有理数k,考虑 ,有理数x待定。代入有:

只需要右边的平方数,就可以知道K是可用的k(差一平方),即证。

记 这是我们需要的平方数,y待定。为了消除右边的平方项,自然设置 ,a待定。我们希望最终得到x的方程相对简单。通过比较,我们可以知道我们应该得到a 中 的项系数 为0,即取 , 。

代入 ,解得

综上所述,任何正有理数k,令 ,其中 ,则K(一个有理数的平方)=k。所以我们证明了:

1.任给一个正有理数n,有一个有理三角形,面积为n。

继续我们的讨论,一个自然的问题是:这样一个合理的三角形是唯一的吗?

可以直接验证kgt2,边长为 三角面积也是如此k,这个解释不是唯一的,而是通过伸缩(ks^2 to k)我们得到:

2.任给一个正有理数n,有一个无穷无尽的有理三角形,n。

例子:取上述公式k=1. 17/6, 3/2有理三角面积为1

与不知从何而来的公式相比,使用椭圆曲线可以给出解释。

与同余数问题类似,面积为n(mod 有理数的平方)的有理三角形将对应于一个家族的椭圆曲线 非二级有理点(t跑遍非零有理数,t=1对应的三角形是直角三角形)(Heron Triangles via Elliptic Curves

这个家族椭圆曲线的挠度控制得很好(注意它们都有四个二阶点,所以根据B. Mazur工作挠度部分的点只能是 或 ,根据简单的分析可以排除3、6、8阶挠点),挠点只能有2阶点和4阶点。现在只需要构造一个面积为n的合理三角形,这样它对应的点P就不是一个特殊的4阶点,那么它就不会挠,然后P的不同倍数给出一个面积为n的合理三角形。

注意:根据海伦公式 ,考虑三角形的内切圆a,b,c由p,q,r表明,更好的问题应该是:对于哪些有理数C, 四次曲面 (关于p,q,r)

有有理点?

上述结论表明,C取有理数的平方时, 有无数的有理点(和p,q,rgt0),它的论点可以延伸到任何正有理数C的情况。在公式解中,每个变量都是k的有理函数,几何是指曲面 包含失格为0的曲线;椭圆曲线的解法表明, 包含正rank椭圆曲线。

这一系列问题得到了很好的解决,可能是因为 (射影化)K3曲面并且 足够对称(具有良好的自同构)。这方面有一个project是专门研究K3曲面算术,如著名的费马曲面 ,又比如Ronald van Luijk有一篇文章An elliptic K3 surface associated to Heron triangles,是用K3.曲面理论获得了海伦三角形(边长和面积都是整数),多个区域和周长都是给定这方面了解不多,所以暂时停止。