求由a(1,1,-1),b(0,2,1),c(1,-1,2)三点所确定的平面方程,并求出该三角形的面积
时间: 2023-10-01 14:10:15 浏览: 159
用三个点求三角形面积
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由于三点不共线,可以利用向量法求解平面方程。
先求得两个向量:
$\vec{AB} = \begin{pmatrix}0-1 \\ 2-1 \\ 1-(-1)\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}-1 \\ 1 \\ 2\end{pmatrix}$
$\vec{AC} = \begin{pmatrix}1-1 \\ -1-1 \\ 2-(-1)\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}0 \\ -2 \\ 3\end{pmatrix}$
再求得法向量:
$\vec{n} = \vec{AB} \times \vec{AC} = \begin{pmatrix}-1 \\ 1 \\ 2\end{pmatrix} \times \begin{pmatrix}0 \\ -2 \\ 3\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}7 \\ 3 \\ 2\end{pmatrix}$
于是平面方程为:
$7x+3y+2z+d=0$
代入任意一点,比如 $A(1,1,-1)$,解得 $d=-12$,所以平面方程为:
$7x+3y+2z-12=0$
三角形的面积可以通过向量叉乘求解:
$\vec{AB} \times \vec{AC} = \begin{pmatrix}-1 \\ 1 \\ 2\end{pmatrix} \times \begin{pmatrix}0 \\ -2 \\ 3\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}7 \\ 3 \\ 2\end{pmatrix}$
面积为:
$S = \frac{1}{2}|\vec{AB} \times \vec{AC}| = \frac{1}{2}\sqrt{7^2+3^2+2^2} = \frac{1}{2}\sqrt{62}$
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