Как найти площадь выпуклого четырехугольника, заданного координатами вершин, путем вычисления суммы площадей
Как найти площадь выпуклого четырехугольника, заданного координатами вершин, путем вычисления суммы площадей его треугольников? Как округлить результат до сотых? Необходимо написать программу.
02.12.2023 17:28
Объяснение: Для вычисления площади выпуклого четырехугольника по заданным координатам его вершин можно разбить четырехугольник на два треугольника и вычислить сумму их площадей.
Шаги для решения задачи:
1. Изначально, нам необходимо определить координаты вершин четырехугольника. Пусть у нас есть вершины A (x1, y1), B (x2, y2), C (x3, y3) и D (x4, y4).
2. Вычисляем площадь первого треугольника ABC с помощью формулы Герона или формулы площади треугольника по координатам точек.
Пусть AB = a, BC = b и AC = c - стороны треугольника.
Вычисляем полупериметр треугольника ABC: p = (a + b + c) / 2.
Вычисляем площадь треугольника ABC: S1 = sqrt(p * (p - a) * (p - b) * (p - c)).
3. Аналогично, вычисляем площадь второго треугольника ACD по вершинам A, C и D: S2.
4. Получаем итоговую площадь выпуклого четырехугольника: S = S1 + S2.
Дополнительный материал:
Дано: A(2, 3), B(5, 7), C(9, 8), D(7, 4)
1. Вычисляем координаты сторон треугольников:
a = sqrt((x1 - x2)^2 + (y1 - y2)^2) = sqrt((2 - 5)^2 + (3 - 7)^2) = sqrt(9 + 16) = sqrt(25) = 5
b = sqrt((x2 - x3)^2 + (y2 - y3)^2) = sqrt((5 - 9)^2 + (7 - 8)^2) = sqrt(16 + 1) = sqrt(17)
c = sqrt((x3 - x1)^2 + (y3 - y1)^2) = sqrt((9 - 2)^2 + (8 - 3)^2) = sqrt(49 + 25) = sqrt(74)
2. Вычисляем площади треугольников:
p1 = (a + b + c) / 2 = (5 + sqrt(17) + sqrt(74)) / 2
S1 = sqrt(p1 * (p1 - 5) * (p1 - sqrt(17)) * (p1 - sqrt(74)))
p2, S2 - аналогично вычисляются для треугольника ACD.
3. Получаем итоговую площадь выпуклого четырехугольника: S = S1 + S2.
Совет: Чтобы лучше понять, как работает формула площади треугольника по координатам точек, можно нарисовать четырехугольник и треугольники на координатной плоскости. Затем, используя формулу расстояния между двумя точками, вычислить длины сторон треугольников и применить формулу Герона для вычисления площади треугольников.
Задача для проверки: Вам даны координаты вершин выпуклого четырехугольника: A(1, 2), B(4, 3), C(6, 7), D(2, 5). Найдите его площадь, округлите результат до сотых.