首先我们介绍秦九韶本人对“三斜求积公式”的证法.
证明1 如图6-1( a ),作高 AD = h ,设 BD = m , DC = n .
图6-1
由 S = ah (古代称为圭田求积法)
自乘得
由勾股定理
将②代入①得
又依②得
从图6-1( b ),由演段法得知
以⑤代入④得
代入③得
所以
即“三斜求积公式”得证.
下面我们来证明秦九韶-海伦公式.
证法2 同证法1所设,有
⑥-⑦得
于是有,
所以 S = ah = .
证法3 因为cos C = ,
所以
化简整理得
证法4 如图6-2,设 O , O′ 分别为△ ABC 的内心与旁心, r 、 R 是☉ O ,☉ O′ 的半径, D 、 E 是切点,易知 AE = p , AD = p - a , DB = p - b , BE = p - c ,由于∠ OBO′ =90 ° ,
图6-2
所以 Rt △ BOD ∽ Rt △ O′BE ,
所以
即
得
又△ AOD ∽△ AO′E ,
因为
即
由⑧、⑨可得
所以
证法5 如图6-3所设,☉ O 为△ ABC 的内切圆,则
图6-3
因为
所以
即有
所以
所以
证法6 如图6-3,
因为
所以
所以
所以
当然,本公式还有行列式证法、复数证法等其他方法.