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知道三個點坐标求三角形面積

圖文 更新时间:2024-11-13 04:39:50

如何利用三個頂點的坐标求三角形的面積

如果我們隻知道三角形頂點的坐标,怎麼求三角形的面積呢?如果已知三角形的頂點,就可以用距離公式求出所有邊的長度,從而可以用海倫公式求出三角形的面積(見三角形面積海倫公式的證明)。但是,這會變得太冗長和乏味。

假設我們有一個如圖所示的三角形,我們想求出它的面積。

設頂點坐标為 (x1, y1), (x2, y2) 和 (x3, y3).

我們畫BD, AE,CF垂直x軸。

知道三個點坐标求三角形面積(如何利用三個頂點的坐标求三角形的面積)1

上述A的計算結果就是三角形的面積,由于(x1, y1), (x2, y2) 和 (x3, y3)的取點的先後順序有關,計算的結果可能是負值,所以有可能要取絕對值。另外三角形在哪個象限不影響結果,因而有下列公式:

知道三個點坐标求三角形面積(如何利用三個頂點的坐标求三角形的面積)2

這個公式仍然不是很好記憶,如果學了三階行列式,可以簡化為:

知道三個點坐标求三角形面積(如何利用三個頂點的坐标求三角形的面積)3

三階行列式的計算是按下圖,左側紅線所畫是主對角線的三個乘積取正号,右側綠線所畫是副對角線的三個乘積取負号。

知道三個點坐标求三角形面積(如何利用三個頂點的坐标求三角形的面積)4

這樣計算的結果就和下列面積公式完全吻合。但D也有可能是負值。

知道三個點坐标求三角形面積(如何利用三個頂點的坐标求三角形的面積)5

因此利用行列式記憶這個公式比較容易。

即三角形面積:

知道三個點坐标求三角形面積(如何利用三個頂點的坐标求三角形的面積)6

例如:求頂點為(1,1), (2,3), (4,5)的三角形的面積:

我們有 (x1, y1) = (1, 1), (x2, y2) = (2, 3) 和(x3, y3) = (4, 2)

使用公式:

知道三個點坐标求三角形面積(如何利用三個頂點的坐标求三角形的面積)7

取絕對值即為A=5/2

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