云南省昆明市宜良縣第二中學(xué) 李春紅
初中階段求三角形面積的方法有很多,常見(jiàn)的有直接計(jì)算法與割補(bǔ)法.本文在此基礎(chǔ)上總結(jié)出一種利用坐標(biāo)計(jì)算三角形面積的方法,對(duì)涉及平面直角坐標(biāo)系中三角形面積問(wèn)題時(shí),用這種方法計(jì)算能省時(shí)省力.
例1,如圖,三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(xA,yA)、B(xB,yB)、C(xC,yC),求S△ABC.
解:過(guò)點(diǎn)A 作EF∥x軸,分別過(guò)點(diǎn)B、C作y軸的平行線交直線EF于點(diǎn)E、F,
把上式中的xAyB、xByC、 xCyA、yAxB、 yBxC、yCxA分別記為①、②、③、④、⑤、⑥,則三角形ABC的面積公式可以表示為:
如果把三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)按逆時(shí)針排序如下:
則公式S△ABC=[(①+②+③)-(④+⑤+⑥)]可以描述為:三角形三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)逆時(shí)針排序一周,則這個(gè)三角形的面積等于“大跨度積之和”與“小跨度積之和”之差除以2.
如果把三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)按順時(shí)針排序如下:
例2,已知,三角形三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(-2,3)、B(6,-1) 、C(4,5),求S△ABC.
解法一(點(diǎn)的坐標(biāo)逆時(shí)針排序一周):
△ABC公式)
解法二(點(diǎn)的坐標(biāo)順時(shí)針排序一周):
∴S=-1[(⑥+⑤+④)-(③+②+①)](三角形坐標(biāo)面
△ABC2積公式)
=-12[(-10-4+18)-(12+30+2)]
=-12×(-40)
=20
例3,如圖,在直角坐標(biāo)系中,直線AB與拋物線y=x2+x的交點(diǎn)A、B的坐標(biāo)為A (-1,0)、B(1,2).
(1)在拋物線上是否存在點(diǎn)Q (x,y),且-1<x<1,使S△ABQ最大?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo)和S△ABQ的最大值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(2)在拋物線上是否存在點(diǎn)P,使S△ABP=2?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(1)結(jié)論:存在.
理由:∵點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(x,y),且在拋物線上,
∴Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)y=x2+x,
△ABQ三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)逆時(shí)針排序一周如下:
△ABQ積公式)
∴滿足條件的點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(0,0),S△ABQ的最大值為1.
(2)結(jié)論:存在.
理由:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),且在拋物線上,
∴P點(diǎn)的縱坐標(biāo)y=x2+x,
以上△ABP三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)排序可能是逆時(shí)針(x<-1或x>1),也可能是順時(shí)針(-1< x<1),
可得兩個(gè)方程:x2=3,x2=-1(無(wú)解),
解x2=3,得x1=-,x2=,從而可得y1=3-,y2=3+.
∴滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)有兩個(gè)點(diǎn)P1(-,3-)、P2(,3+).
總之,三角形的面積用坐標(biāo)的形式公式化以后,可為學(xué)生提供解決定點(diǎn)簡(jiǎn)單問(wèn)題和動(dòng)點(diǎn)復(fù)雜問(wèn)題的通法,對(duì)解決實(shí)際問(wèn)題起到事半功倍的作用.