如何利用三个顶点的坐标求三角形的面积

如果我们只知道三角形顶点的坐标,怎么求三角形的面积呢?如果已知三角形的顶点,就可以用距离公式求出所有边的长度,从而可以用海伦公式求出三角形的面积(见三角形面积海伦公式的证明)。但是,这会变得太冗长和乏味。

假设我们有一个如图所示的三角形,我们想求出它的面积。

设顶点坐标为 (x1, y1), (x2, y2) 和 (x3, y3).

我们画BD, AE,CF垂直x轴。

知道三个点坐标求三角形面积(如何利用三个顶点的坐标求三角形的面积)(1)

上述A的计算结果就是三角形的面积,由于(x1, y1), (x2, y2) 和 (x3, y3)的取点的先后顺序有关,计算的结果可能是负值,所以有可能要取绝对值。另外三角形在哪个象限不影响结果,因而有下列公式:

知道三个点坐标求三角形面积(如何利用三个顶点的坐标求三角形的面积)(2)

这个公式仍然不是很好记忆,如果学了三阶行列式,可以简化为:

知道三个点坐标求三角形面积(如何利用三个顶点的坐标求三角形的面积)(3)

三阶行列式的计算是按下图,左侧红线所画是主对角线的三个乘积取正号,右侧绿线所画是副对角线的三个乘积取负号。

知道三个点坐标求三角形面积(如何利用三个顶点的坐标求三角形的面积)(4)

这样计算的结果就和下列面积公式完全吻合。但D也有可能是负值。

知道三个点坐标求三角形面积(如何利用三个顶点的坐标求三角形的面积)(5)

因此利用行列式记忆这个公式比较容易。

即三角形面积:

知道三个点坐标求三角形面积(如何利用三个顶点的坐标求三角形的面积)(6)

例如:求顶点为(1,1), (2,3), (4,5)的三角形的面积:

我们有 (x1, y1) = (1, 1), (x2, y2) = (2, 3) 和(x3, y3) = (4, 2)

使用公式:

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取绝对值即为A=5/2

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