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輸入計算

數學公式

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結果

三角形面積
6
平方單位
有號面積(½ · 行列式) 6

這個計算機能做什麼

當你已知三角形三個頂點在平面座標上的位置時,這個工具就能幫你算出它的面積。不必量底邊與高,它採用的是鞋帶公式(Shoelace Formula),又稱座標法或行列式法。無論三角形如何擺放、朝哪個方向,這套方法都能正確求出面積。

使用方法

分別輸入三個頂點的 x 與 y 數值:(x₁, y₁)、(x₂, y₂) 與 (x₃, y₃)。輸入的先後順序並不影響面積──因為取了絕對值,結果一定是正數。按下計算後,你會看到以「平方單位」表示的面積,以及「有號面積」。有號面積的正負能告訴你頂點的排列方向:順時針為負,逆時針為正。

公式解析

面積等於下列類似外積運算式取絕對值後的一半:

$$\text{Area} = \frac{1}{2}\left|\, \text{x}_1\left(\text{y}_2 - \text{y}_3\right) + \text{x}_2\left(\text{y}_3 - \text{y}_1\right) + \text{x}_3\left(\text{y}_1 - \text{y}_2\right) \,\right|$$

式中每一項都是把一個 x 座標,乘上另外兩個 y 座標的差。這些項加總後,剛好等於三角形有號面積的兩倍;除以二並取絕對值,就得到真正的面積。如果算出來是零,代表這三點共線,根本構不成三角形。

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座標網格上帶有三個標註頂點的三角形
由座標平面上三個頂點定義的三角形,每個點都標有 x 和 y 座標。

實例演算

以頂點 (0, 0)、(4, 0) 與 (0, 3) 為例,代入公式:$$0(0 - 3) + 4(3 - 0) + 0(0 - 0) = 0 + 12 + 0 = 12$$取 \(|12|\) 的一半 = 6 平方單位。這和最直觀的「底 × 高 ÷ 2」驗算結果一致:\(\frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 3 = 6\)。

在網格上繪製了範例數值座標的三角形
解題範例:在網格上繪製了具體頂點座標的三角形。

常見問題

頂點輸入順序會影響結果嗎?不會。由於我們取的是絕對值,無論頂點以什麼順序輸入,算出的面積都相同,只有有號面積的正負號會跟著改變。

如果算出面積是 0 怎麼辦?這代表三個點落在同一條直線上(共線),因此無法構成三角形。

可以使用負座標嗎?可以。這套公式適用於任何實數座標,包含負數與小數都沒問題。

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