余弦定理的证明,归根结底,还是应用了三角形中最最基本的东西:在直角三角形中去解正余弦。因为只有在直接三角形中,我们才能直观地用对应边除以斜边从而得到正余弦。那么,面对普通三角形的时候应该怎么办呢?应该首先去思考,是不是可以构造出一个直角三角形,进而在直角三角形用邻边比斜边来表示出角的余弦值,从而证明结论。其实从以下的证明过程来看,这恰恰就是我们最基本的求已知三边的三角形面积的方法。大家一定要把这个方法牢牢掌握。从某些方面来说,这个方法,才是这个题目最本质的东西。
最后,我们来给出海伦公式的证明。其实都是一环扣一环的,这就是为什么前面我要把正弦定理,余弦定理都证明出来的原因。海伦公式的证明,说到底,还是利用正余弦定理来得出结论。本质是利用S=1/2bcsinA,首先用余弦定理求出cosA,再由同角的正余弦的平方和等于1,求出sinA,在证明的过程中涉及到三个需要注意的地方,一个是表示出面积以后要先平方去根号;第二个就是在后面处理这个看似复杂的分式的时候,运用因式分解的平方差公式来分步分解;第三个,就是一个拆分的小技巧,在面对形如b c-a这种式子的时候,可以想到把它转化为a b c-2a。
其实,由一道基础的三角形求面积的习题,引申出这么多的解法,还有对各个公式的证明,本质上,就是希望同学们在学习的过程中,要知其然,更知其所以然。因为从我个人的学习经历来看,在探究一个定理本质的过程中,不光可以加深对公式定理的记忆,很多时候证明一个定理的过程,往往就是解决这一类问题的方法。或者说,当我们遇到不能直观地套用公式的题目时,如果对定理理解很深入的话,往往可以从证明的过程中找到思路,甚至另辟蹊径。