知道多边形的顶点,就能用一套固定的交叉相乘规则求面积。这套规则要求各点按围绕图形的顺序排列,顺序错了,答案就错。
这一课属于坐标几何,可以和平行与垂直直线的方程配合学习。
鞋带法有哪几步?
- 画草图,按顺序列出顶点,并在最后重复第一个顶点。
- 把每个 x 与下一个 y 的乘积加起来。
- 把每个 y 与下一个 x 的乘积加起来。
- 面积 = ½ × |第一个总和 − 第二个总和|。
例题一:三角形
顶点是 A(2, 1)、B(8, 3)、C(5, 7)。
第一个总和:2 × 3 + 8 × 7 + 5 × 1 = 6 + 56 + 5 = 67。
第二个总和:1 × 8 + 3 × 5 + 7 × 2 = 8 + 15 + 14 = 37。
面积 = ½ × |67 − 37| = 15 平方单位。
用另一种方法检验。AB = (6, 2),AC = (3, 6),6 × 6 − 2 × 3 = 30,所以面积是 30 ÷ 2 = 15。
例题二:四边形
按顺序的顶点是 P(0, 0)、Q(5, 0)、R(7, 4)、S(1, 6)。
第一个总和:0 × 0 + 5 × 4 + 7 × 6 + 1 × 0 = 62。第二个总和:0 × 5 + 0 × 7 + 4 × 1 + 6 × 0 = 4。
面积 = ½ × |62 − 4| = 29 平方单位。
沿 PR 拆开检查:三角形 PQR = ½ × 5 × 4 = 10,三角形 PRS = ½ × |7 × 6 − 4 × 1| = 19。合起来 10 + 19 = 29。
会丢分的错误
常见的失误是把各点按交叉的顺序排列。用同样的四个点,按 P、R、Q、S 的顺序。
| 顺序 | 第一个总和 | 第二个总和 | 面积 |
|---|---|---|---|
| P, Q, R, S(沿着图形) | 62 | 4 | 29 |
| P, R, Q, S(交叉) | 30 | 20 | 5 |
第二种顺序把 P 连到 R、Q 连到 S,线在图形中间交叉,公式算的是一个扭曲的图形。画一张草图,就能看出哪种顺序沿着边界走。
自我检查
求顶点为 (−3, 1)、(3, −2) 和 (1, 4) 的三角形面积。
答案
第一个总和:(−3)(−2) + 3 × 4 + 1 × 1 = 6 + 12 + 1 = 19。
第二个总和:1 × 3 + (−2)(1) + 4 × (−3) = 3 − 2 − 12 = −11。
面积 = ½ × |19 − (−11)| = ½ × 30 = 15 平方单位。
接下来学什么
用坐标几何练习题测试自己。当一道题可以用不止一条路线解,请看不止一种解法的几何问题。
应用题结构工作表 (英文)能帮你列出各个点,错题记录能看出顺序是不是你常犯的错。想要老师一对一带你练,可以看线上一对一附加数学补习。