2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 03:26 
Аватара пользователя


21/12/10
182
Вот есть координаты: (3, -11), (-11, 4), (18, 13)
Как посчитать площадь треугольника через матрицу (детерминант) в данном случае?
Не могу понять теорию.
Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 04:17 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


14/03/10
595
Одесса, Украина
Что именно Вам не понятно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 07:33 


19/05/10

3940
Россия
про векторное произведение слышали?

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 08:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
Теорию можно и полезно вывести самому.
Начать с площади параллелограмма, натянутого на два вектора. Площадь вначале посчитать чисто геометрически как произведение основания на высоту и выразить всё через координаты векторов. Подумать об ориентированной площади. "Упаковать" формулу в детерминант второго порядка.
Затем посмотреть, как координаты векторов получаются из координат точек.
Наконец, представить, из какого детерминанта третьего порядка может получиться найденный детерминант второго порядка.
Ну а площадь треугольника равна половине площади соответствующего параллелограмма.
А потом посмотреть, как эти формулы выводятся в учебнике и похвастаться, что у Вас короче и понятнее. :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 09:06 
Заслуженный участник


27/06/08
4062
Волгоград
А еще можно забыть не только про векторное произведение, но даже про вектора.

Впишите Ваш треугольник в прямоугольник, стороны которого параллельны координатным осям. Площадь этого прямоугольника, очевидно, равна $(x_3-x_2)(y_3-y_1)$. Остается вычесть площади трех прямоугольных треугольников. Площадь первого равна $\frac12(x_3-x_1)(y_3-y_1)$. И т.д. После приведения подобных неожиданно обнаружится, что у Вас с точностью до знака получилось разложение детерминанта $$\frac12\left|\begin{array}{ccc}1&1&1\\x_1&x_2&x_3\\y_1&y_2&y_3\end{array}\right|$$

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 09:57 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
VAL в сообщении #435746 писал(а):
Остается вычесть площади трех прямоугольных треугольников.

Во-первых, тут есть некоторый элемент жульничества: а что, если вершины расположены иначе?... Но это я так, ладно.

Во-вторых, если уж выводить по-сермяжному, то всё гораздо проще. Проводим горизонтальную линию из средней по высоте вершины, рассекающую треугольник на два треугольничка -- верхний и нижний. Высоты этих треугольничков нам известны. А общее основание легко находится, скажем, из уравнения той стороны большого треугольника, в которую оно (основание) упирается; ну или, что то же, можно найти горизонтальную координату точки искомой точки пересечения из пропорции, определяемой известными вертикальными координатами трёх точек. И единственный нетривиальный момент во всём этом (при любом подходе) -- это угадать в полученном простеньком выражении тот самый определитель.

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 12:28 
Заслуженный участник


27/06/08
4062
Волгоград
ewert в сообщении #435766 писал(а):
VAL в сообщении #435746 писал(а):
Остается вычесть площади трех прямоугольных треугольников.

Во-первых, тут есть некоторый элемент жульничества:
На "некий фокус" согласен. На "жульничество" - нет.
Цитата:
а что, если вершины расположены иначе?...
Все равно получится определитель. Правда, случаи перебирать долго.
Цитата:
Во-вторых, если уж выводить по-сермяжному, то всё гораздо проще. Проводим горизонтальную линию из средней по высоте вершины, рассекающую треугольник на два треугольничка -- верхний и нижний...
Можно и так.

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 13:22 


19/05/10

3940
Россия
Еще можно предложить формулу Пика)) правда там определителей нет

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 19:25 
Заслуженный участник


20/12/10
9061
Вот простой практический способ. Нарисуем на клетчатой бумаге параллелограмм в два раза большей площади. Вырежем его, а затем разрежем его по линиям сетки на мелкие кусочки. А потом будем собирать пазл в виде какого-нибудь прямоугольника. Собравши, посчитаем его площадь по всем известной школьной формуле. Вот и всё. И никаких определителей. Зачем они вообще нужны?

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение17.04.2011, 23:56 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
nnosipov в сообщении #435972 писал(а):
И никаких определителей. Зачем они вообще нужны?

Они нужны просто по условию задачи. Автору, если я правильно понял, начальство приказало: кровь из носу -- но чтоб через определители. А с начальством не спорят. Если у того начальства для своих бздыков есть хоть какие-то основания; а тут -- в общем, да, хоть какие-то, но есть.

А вот пазлствовать в ситуации, когда есть шаблонные и при том вполне прозрачные подходы -- на мой взгляд, не вполне хорошо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Посчитать площадь треугольника с помощью матрицы
Сообщение18.04.2011, 02:29 
Заслуженный участник


20/12/10
9061
ewert в сообщении #436117 писал(а):
А вот пазлствовать в ситуации, когда есть шаблонные и при том вполне прозрачные подходы -- на мой взгляд, не вполне хорошо.

Да это шутка была. А определители пусть учит, вдруг да пригодятся.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 11 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group