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【轉載】利用向量積(叉積)計算三角形的面積和多邊形的面積

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向量的數量積和向量積:

(1) 向量的數量積技術分享圖片

(1) 向量的向量積

兩個向量a和b的叉積(向量積)可以被定義為:技術分享圖片

在這裏θ表示兩向量之間的角夾角(0° ≤ θ ≤ 180°),它位於這兩個矢量 所定義的平面上。

向量積的模(長度)技術分享圖片可以解釋成以ab為鄰邊的平行四邊形的面積。求三角形ABC的面積,根據向量積的意義,得到:技術分享圖片

a=axi+ayj+azk;

b=bxi+byj+bzk;

a×b=(aybz-azby)i+(azbx-axbz)j+(axby-aybx)k,為了幫助記憶,利用三階行列式,寫成:

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計算任意多邊形的面積:(頂點按逆時針順序排列)

求多邊形面積最基礎的方法就是用剖分法來做的,就是把多邊形分成若幹個三角形,然後對每個三角形求面積,求面積,在有精度要求的情況下,不要用海倫-秦九昭公式,海倫公式可能在精度損失方面會比較嚴重,而且計算量很大。

最適合解決任意多邊形面積的方法是:向量積法

頂點為Pk(k=1,2,3…n)的多邊形,其頂點坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)…(xn,yn)。

在計算幾何裏,我們知道,△ABC的面積就是“向量AB”和“向量AC”兩個向量叉積的絕對值的一半。其正負表示三角形頂點是在右手系還是左手系。

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