4254. Докажите, что площадь треугольника равна половине произведения двух его соседних сторон на синус угла между ними, т. е.
S_{\triangle}=\frac{1}{2}ab\sin\gamma,

где
a
и
b
— стороны треугольника,
\gamma
— угол, противолежащий третьей стороне.
Решение. Рассмотрим треугольник
ABC
. Обозначим
AC=b
,
BC=a
,
\angle ACB=\gamma
. Пусть
AD
— высота треугольника.
Рассмотрим случай, когда точка
D
лежит либо между точками
B
и
C
(рис. 1), либо на продолжении стороны
BC
за точку
B
(рис. 2). Из прямоугольного треугольника
ADC
находим, что
AD=AC\sin\gamma=b\sin\gamma.

Следовательно,
S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}BC\cdot AD=\frac{1}{2}ab\sin\gamma.

Пусть точка
D
лежит на продолжении стороны
BC
за точку
C
(рис. 3). Тогда
AD=AC\sin\angle ACD=AC\sin(180^{\circ}-\gamma)=b\sin\gamma.

Следовательно,
S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}BC\cdot AD=\frac{1}{2}ab\sin\gamma.

Если точка
D
совпадает с точкой
C
или
B
, то доказательство очевидно.