与えられた3点の座標から三角形の面積を求める問題です。 (1) O(0,0), A(2,3), B(5,6) の3点を通る三角形の面積を求めます。 (2) A(-1,2), B(3,1), C(7,-3) の3点を通る三角形の面積を求めます。

幾何学三角形面積座標ベクトル
2025/7/16

1. 問題の内容

与えられた3点の座標から三角形の面積を求める問題です。
(1) O(0,0), A(2,3), B(5,6) の3点を通る三角形の面積を求めます。
(2) A(-1,2), B(3,1), C(7,-3) の3点を通る三角形の面積を求めます。

2. 解き方の手順

三角形の面積は、ベクトルの外積を利用することで簡単に計算できます。
3点の座標を (x1,y1)(x_1, y_1), (x2,y2)(x_2, y_2), (x3,y3)(x_3, y_3) とすると、三角形の面積 SS は次の式で与えられます。
S=12(x2x1)(y3y1)(x3x1)(y2y1)S = \frac{1}{2} |(x_2 - x_1)(y_3 - y_1) - (x_3 - x_1)(y_2 - y_1)|
(1) O(0,0), A(2,3), B(5,6) の場合:
x1=0,y1=0,x2=2,y2=3,x3=5,y3=6x_1 = 0, y_1 = 0, x_2 = 2, y_2 = 3, x_3 = 5, y_3 = 6 を代入すると、
S=12(20)(60)(50)(30)S = \frac{1}{2} |(2 - 0)(6 - 0) - (5 - 0)(3 - 0)|
S=12(2)(6)(5)(3)S = \frac{1}{2} |(2)(6) - (5)(3)|
S=121215S = \frac{1}{2} |12 - 15|
S=123S = \frac{1}{2} |-3|
S=123S = \frac{1}{2} \cdot 3
S=32S = \frac{3}{2}
(2) A(-1,2), B(3,1), C(7,-3) の場合:
x1=1,y1=2,x2=3,y2=1,x3=7,y3=3x_1 = -1, y_1 = 2, x_2 = 3, y_2 = 1, x_3 = 7, y_3 = -3 を代入すると、
S=12(3(1))(32)(7(1))(12)S = \frac{1}{2} |(3 - (-1))(-3 - 2) - (7 - (-1))(1 - 2)|
S=12(4)(5)(8)(1)S = \frac{1}{2} |(4)(-5) - (8)(-1)|
S=1220(8)S = \frac{1}{2} |-20 - (-8)|
S=1220+8S = \frac{1}{2} |-20 + 8|
S=1212S = \frac{1}{2} |-12|
S=1212S = \frac{1}{2} \cdot 12
S=6S = 6

3. 最終的な答え

(1) 32\frac{3}{2}
(2) 66

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