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Teorema di Stewart: lunghezza della ceviana da lati e divisione

Calcoli la lunghezza del segmento che va da un vertice a un punto qualsiasi del lato opposto, con i tre lati e i due tratti della base: lati 7, 5 e 6 con la base divisa in 3 e 4 danno 4,391550328268. Gratis nel suo browser.

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Se inserisce
A
7
B
5
C
6
M
3
N
4
Ottiene
Ceviana
4,3915503283
Ceviana al quadrato
19,2857142857

Il teorema di Stewart è l'identità classica che lega le tre lunghezze dei lati di un triangolo alla lunghezza di una ceviana e ai due segmenti che quella ceviana crea sul lato opposto. Uno studente con lati sette, cinque e sei e la base spezzata in tre e quattro ha bisogno del segmento interno dal vertice opposto; un topografo che ha misurato con il nastro i bordi esterni e ha segnato un punto di divisione ha bisogno della stessa lunghezza senza un disegno in scala; un motore di gioco o una pipeline CAD che memorizza mesh triangolari e il piede di un segmento ha bisogno di un numero deterministico per collisioni o layout UV. Questa capacità accetta l'etichettatura standard — il lato a è la base divisa, b e c sono gli altri due lati, m e n sono i segmenti di base con m più n uguale ad a —, verifica la disuguaglianza triangolare e la coerenza della divisione e restituisce la lunghezza positiva della ceviana dal radicale in forma chiusa.

Cosa afferma il teorema di Stewart e come si etichetta la ceviana

Il teorema di Stewart si applica a qualsiasi triangolo con una ceviana da un vertice a un punto del lato opposto. Etichetti il triangolo ABC in modo che il lato a sia BC, il lato b sia AC e il lato c sia AB. Tracci la ceviana da A a un punto D su BC e scriva BD uguale a m, DC uguale a n e la ceviana AD uguale a d.

Il lato che viene diviso deve soddisfare a uguale a m più n; non è un ornamento aritmetico facoltativo, ma parte del contratto geometrico, perché m e n sono letteralmente i pezzi di a. Con tale etichettatura, la relazione di Stewart afferma che b al quadrato per m più c al quadrato per n è uguale ad a per la quantità d al quadrato più m per n.

Risolvendo la lunghezza sconosciuta della ceviana si ottiene d al quadrato uguale a m per b al quadrato più n per c al quadrato, tutto diviso per a, meno il prodotto m n, e d è la radice quadrata non negativa di tale espressione.

I casi speciali recuperano risultati familiari: quando m è uguale a n e uguale ad a su due, la ceviana è una mediana e la formula collassa in quella della mediana; quando la ceviana è un'altezza su un angolo retto può confrontare con metà base per altezza o con Pitagora nei due triangoli rettangoli; quando D è un vertice la configurazione degenera e viene rifiutata.

Ogni passo è aritmetica elementare e una radice quadrata su cinque scalari positivi, quindi non c'è iterazione, campionamento, dipendenza dall'orologio di parete né bisogno di angoli nel contratto di ingresso.

Consigli pratici, limiti, verifiche guidate e ricerche correlate

Nell'insegnamento, preferisca una partizione intera classica come a uguale a sette, b uguale a cinque, c uguale a sei, m uguale a tre e n uguale a quattro, che soddisfa m più n uguale ad a e produce una ceviana positiva pulita ricalcolabile a mano con il radicale di Stewart.

Abbini ciò a un controllo di mediana su un triangolo rettangolo tre-quattro-cinque: a uguale a cinque, b uguale a quattro, c uguale a tre, m uguale a n uguale a due virgola cinque, e la formula si riduce alla lunghezza nota della mediana all'ipotenusa. Forzi di proposito il percorso di errore inviando m più n diverso da a — ad esempio m uguale a due, n uguale a due, a uguale a sette — per mostrare agli studenti che una divisione incoerente viene rifiutata prima di qualsiasi radice quadrata.

Questa pagina serve chi cerca una calcolatrice del teorema di Stewart o uno strumento di lunghezza della ceviana dai lati; non è un risolutore SAS basato sugli angoli né solo la formula dell'area di Erone — usi le capacità dedicate di area o SAS quando quella è la vera intenzione. Preferisca Stewart quando ha misurato o ricevuto i tre lati esterni e i due pezzi della base e ha bisogno della ceviana interna senza costruire altezze.

I controlli andata e ritorno sono semplici: dopo la risoluzione, confermi che m più n è uguale ad a, ricalcoli d al quadrato dalla forma chiusa e verifichi che b al quadrato per m più c al quadrato per n è uguale ad a per d al quadrato più m n entro la tolleranza in virgola mobile.

Topografia e tracciamento da bordi esterni e un piede segnato

Trasformi spigoli triangolari misurati con il nastro e un segno di divisione su un lato nella distanza interna al vertice opposto senza un disegno in scala completo.

Giochi, CAD e mesh: lunghezze di segmenti interni

Calcoli la lunghezza di una ceviana o mediana quando una faccia triangolare memorizza tre lunghezze di spigolo e un piede parametrizzato su un bordo.

Che cos'è il teorema di Stewart?

Il teorema di Stewart lega i lati a, b, c di un triangolo a una ceviana di lunghezza d che divide il lato a in segmenti m e n: b²m + c²n = a(d² + mn). Risolvendo si ottiene d = sqrt((m b² + n c²)/a − mn).

Cosa significa divisione incoerente?

I segmenti di base devono soddisfare m + n = a, perché m e n sono i due pezzi del lato a.

Come si etichettano m e n rispetto a b e c?

Con lato a = BC, b = AC, c = AB e piede D su BC: m = BD (accanto al lato c) e n = DC (accanto al lato b). Scambiare m e n senza scambiare b e c dà la lunghezza sbagliata.

Calcola in modo speciale mediane o altezze?

Una mediana è il caso speciale m = n = a/2; inserisca quei segmenti e otterrà la lunghezza della mediana con la stessa formula. Un'altezza vale solo quando il piede è il vero piede della perpendicolare: deve fornire i m e n corretti per quel piede.

La calcolatrice del teorema di Stewart è gratuita?

Lo strumento nel browser è gratuito e gira in locale.

Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/geom/stewart-theorem

Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/geom/stewart-theorem \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"a":7,"b":5,"c":6,"m":3,"n":4}'
{
  "a": 7,
  "b": 5,
  "c": 6,
  "m": 3,
  "n": 4
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "geom.stewart_theorem",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.

per richiesta$0.002

Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.

HTTPCodiceSignificato
401unauthorizedChiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization.
402insufficient_balanceCredito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività.
404unknown_typeTipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta.
429rate_limitedTroppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo.

Cosa afferma il teorema di Stewart e come si etichetta la ceviana

Se il radicando fosse chiaramente negativo, gli ingressi non formano una figura coerente e lo strumento restituisce invalid_input invece di una lunghezza immaginaria.

Contratto di ingresso, forma della risposta e divisione incoerente

I tre lati devono anche soddisfare la disuguaglianza triangolare stretta: a più b maggiore di c, a più c maggiore di b e b più c maggiore di a. Invii un corpo JSON con cinque numeri finiti positivi obbligatori. Il campo a è la lunghezza della base divisa BC; sono accettati gli alias side_a e base. Il campo b è il lato AC; l'alias side_b ha lo stesso significato. Il campo c è il lato AB; side_c è accettato. Il campo m è il segmento di base BD; segment_m e bd sono accettati. Il campo n è il segmento di base DC; segment_n e dc sono accettati. La regola critica di coerenza è che m più n deve uguagliare a entro una tolleranza relativa stretta in virgola mobile; se la somma differisce, il piede non giace sulla base della lunghezza dichiarata e il gestore solleva invalid_input con un messaggio che la divisione è incoerente. In caso di successo la risposta ripete a, b, c, m e n, aggiunge cevian (la lunghezza d), cevian_squared (il radicando prima della radice), method uguale a stewart e un breve blocco di formule che documenta la relazione di Stewart, la forma chiusa di d e l'identità di divisione a uguale a m più n. Una validazione fallita — campo obbligatorio mancante, lunghezza non finita o non positiva, lunghezza fuori dai limiti pubblicati, disuguaglianza triangolare rotta, m più n incoerente rispetto ad a, o radicando negativo — restituisce invalid_input e non viene mai addebitata. Il prezzo è un importo fisso $0.002 per richiesta riuscita con unità item.

Consigli pratici, limiti, verifiche guidate e ricerche correlate

Mantenga tutte le lunghezze nell'intervallo positivo pubblicato fino a un bilione affinché i prodotti intermedi dei quadrati restino finiti in doppia precisione IEEE sul Worker e nel browser. Le unità sono quelle che invia — metri, piedi o unità di gioco — purché a, b, c, m e n condividano la stessa unità; l'API non converte le unità per Lei. Poiché la formula richiede solo lati e segmenti, chi apprende può espandere b al quadrato per m più c al quadrato per n a mano con piccoli interi e confrontare l'API riga per riga. Le attività fallite che restituiscono invalid_input non consumano il saldo prepagato, il che mantiene economici gli script esplorativi quando si digitano partizioni incoerenti imparando il contratto.

Controlli di compiti ed esami su Stewart e ceviane

Proponga agli studenti i lati a, b, c e i segmenti di base m, n; confronti la lunghezza della ceviana calcolata a mano con il risultato deterministico dell'API o del browser gratuito.

Leggi la documentazione completa del KIT →