3点 $A(1, 1, 2)$, $B(2, 3, 1)$, $C(3, -1, 4)$ を頂点とする三角形の面積 $S$ を求めます。幾何学ベクトル空間ベクトル外積三角形の面積2025/6/291. 問題の内容3点 A(1,1,2)A(1, 1, 2)A(1,1,2), B(2,3,1)B(2, 3, 1)B(2,3,1), C(3,−1,4)C(3, -1, 4)C(3,−1,4) を頂点とする三角形の面積 SSS を求めます。2. 解き方の手順まず、ベクトル AB⃗\vec{AB}AB と AC⃗\vec{AC}AC を計算します。AB⃗=OB⃗−OA⃗=(2−1,3−1,1−2)=(1,2,−1)\vec{AB} = \vec{OB} - \vec{OA} = (2-1, 3-1, 1-2) = (1, 2, -1)AB=OB−OA=(2−1,3−1,1−2)=(1,2,−1)AC⃗=OC⃗−OA⃗=(3−1,−1−1,4−2)=(2,−2,2)\vec{AC} = \vec{OC} - \vec{OA} = (3-1, -1-1, 4-2) = (2, -2, 2)AC=OC−OA=(3−1,−1−1,4−2)=(2,−2,2)次に、ベクトル AB⃗\vec{AB}AB と AC⃗\vec{AC}AC の外積を計算します。AB⃗×AC⃗=(2⋅2−(−1)⋅(−2),(−1)⋅2−1⋅2,1⋅(−2)−2⋅2)=(4−2,−2−2,−2−4)=(2,−4,−6)\vec{AB} \times \vec{AC} = (2\cdot2 - (-1)\cdot(-2), (-1)\cdot2 - 1\cdot2, 1\cdot(-2) - 2\cdot2) = (4-2, -2-2, -2-4) = (2, -4, -6)AB×AC=(2⋅2−(−1)⋅(−2),(−1)⋅2−1⋅2,1⋅(−2)−2⋅2)=(4−2,−2−2,−2−4)=(2,−4,−6)三角形の面積 SSS は、外積の大きさの半分で与えられます。S=12∣AB⃗×AC⃗∣S = \frac{1}{2} |\vec{AB} \times \vec{AC}|S=21∣AB×AC∣外積の大きさ ∣AB⃗×AC⃗∣|\vec{AB} \times \vec{AC}|∣AB×AC∣ を計算します。∣AB⃗×AC⃗∣=22+(−4)2+(−6)2=4+16+36=56=214|\vec{AB} \times \vec{AC}| = \sqrt{2^2 + (-4)^2 + (-6)^2} = \sqrt{4 + 16 + 36} = \sqrt{56} = 2\sqrt{14}∣AB×AC∣=22+(−4)2+(−6)2=4+16+36=56=214したがって、三角形の面積 SSS はS=12⋅214=14S = \frac{1}{2} \cdot 2\sqrt{14} = \sqrt{14}S=21⋅214=143. 最終的な答え14\sqrt{14}14