前言:
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在解析几何中,若已知三角形的三个顶点的坐标,是可以通过三点的坐标直接计算三角形的面积,而且其面积公式用行列式表达非常容易记忆。
如图所示三角形ABC的三个顶点坐标分别是A(x1, y1), B (x2, y2), C(x3, y3), 我们现在推导三角形ABC的面积公式。
过点A, B, C分别做x轴的垂线,交于x轴P,Q,R三点。利用三角形ABC的面积是图形ABPRC(五边形)的面积减去梯形PRCB的面积可以求出三角形ABC的面积值。
五边形ABPRC的面积=梯形BPQA的面积+梯形CRQA的面积
因此三角形ABC的面积=梯形BPQA的面积+梯形CRQA的面积-梯形PRCB的面积
=(y1+y2)(x1-x2)/2+(y3+y1)(x3-x1)/2-(y2+y3)(x3-x2)/2
=(x1y1+x1y2-x2y1-x2y2)/2+(x3y3+x3y1-x1y3-x1y1)/2
-(x3y2+x3y3-x2y2-x2y3)/2
=x1(y2-y3)/2+x2(y3-y1)/2+x3(y1-y2)/2
至此就可以计算三角形ABC的面积了, 例如假设A(1,1), B(2, 3), C(4, 5)带入三面的公式:
三角形面积=1(3-5)/2+2(5-1)/2+4(1-3)/2
=-1
因为三角形的面积是正值,所以应该取绝对值,所以面积是一个单位值。
观察上面的公式,这是一个轮换的代数式,不便于记忆,可以把它变成一个行列式的形式。
设三角形的面积代数值为A,则
最后取A的绝对值就是三角形的面积。
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