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利用向量积(叉积)计算三角形的面积和多边形的面积

利用向量积(叉积)计算三角形的面积和多边形的面积

作者: 小辛_43ae | 来源:发表于2024-05-16 15:50 被阅读0次

    向量的数量积和向量积:

    (1) 向量的数量积

    (2) 向量的向量积

    两个向量a和b的叉积(向量积)可以被定义为:

    在这里θ表示两向量之间的角夹角(0° ≤ θ ≤ 180°),它位于这两个矢量 所定义的平面上。

    向量积的模(长度)
    可以解释成以a和b为邻边的平行四边形的面积。求三角形ABC的面积,根据向量积的意义,得到:
    a=axi+ayj+azk;

    b=bxi+byj+bzk;
    a×b=(aybz-azby)i+(azbx-axbz)j+(axby-aybx)k,为了帮助记忆,利用三阶行列式,写成:



    计算任意多边形的面积:(顶点按逆时针顺序排列)

    求多边形面积最基础的方法就是用剖分法来做的,就是把多边形分成若干个三角形,然后对每个三角形求面积,求面积,在有精度要求的情况下,不要用海伦-秦九昭公式,海伦公式可能在精度损失方面会比较严重,而且计算量很大。

    最适合解决任意多边形面积的方法是:向量积法。

    顶点为Pk(k=1,2,3…n)的多边形,其顶点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)…(xn,yn)。

    在计算几何里,我们知道,△ABC的面积就是“向量AB”和“向量AC”两个向量叉积的绝对值的一半。其正负表示三角形顶点是在右手系还是左手系。






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