Как найти площадь четырехугольника через вершины

Четырехугольником называется фигура, состоящая из четырех вершин, три из которых не лежат на одной прямой, и отрезков, соединяющих их.
четырехугольник
Существует множество четырехугольников. К ним относятся параллелограммы, квадраты, ромбы, трапеции. Найти площадь квадрата можно найти по сторонам, площадь ромба легко вычисляется по диагоналям. В произвольном четырехугольнике также можно использовать все элементы для вывода формулы площади четырехугольника. Для начала рассмотрим формулу площади четырехугольника через диагональ. Для того, чтобы ее использовать потребуются длины диагоналей и размер острого угла между ними. Зная необходимые данные можно проводить пример расчета площади четырехугольника по такой формуле:

S={d_1 d_2  sin{alpha}}/2

Половина произведения диагоналей и синуса острого угла между ними является площадью четырехугольника. Рассмотрим пример расчета площади четырехугольника через диагональ.

Иконка карандаша 24x24Пусть дан четырехугольник с двумя диагоналями d1=5 см;d2=4см. Острый угол между ними равен α = 30°. Формула площади четырехугольника через диагонали легко применяется для известных условий. Подставим данные:
S={5*4*0,5}/2=5{cm}^2

На примере расчета площади четырехугольника через диагонали понимаем, что формула очень похожа на расчет площади параллелограмма.

Площадь четырехугольника по сторонам

Когда известны длины сторон фигуры, можно применить формулу площади четырехугольника по сторонам. Для применения этих расчетов потребуется найти полупериметр фигуры. Мы помним, что периметр – это сумма длин всех сторон. Полупериметр – это половина периметра. В нашем прямоугольнике со сторонами a, b, c, d формула полупериметра будет выглядеть так: p={(a+b+c+d)}/2
Зная стороны, выводим формулу. Площадь четырехугольника представляет собой корень из произведения разности полупериметра с длиной каждой стороны:

S=sqrt{(p-a)(p-b)(p-c)(p-d)}

Иконка карандаша 24x24Рассмотрим пример расчета площади четырехугольника через стороны. Дан произвольный четырехугольник со сторонами a = 5 см, b = 4 см, с = 3 см, d = 6 см. Для начала найдем полупериметр:
p={(5+4+3+6)}/2=18/2=9 cm
используем найденное значение для расчета площади:
S=sqrt{(9-5)(9-4)(9-3)(9-6)}=sqrt{4*5*6*3}=sqrt{360}=19{cm}^2

Площадь четырехугольника, заданного координатами

Формула площади четырехугольника по координатам используется для расчета площади фигур, которые располагаются в системе координат. В этом случае для начала требуется расчет длин необходимых сторон. В зависимости от типа четырехугольника может меняться и сама формула. Рассмотрим пример расчета площади четырехугольника, используя квадрат, который лежит в системе координат XY.

Иконка карандаша 24x24Дан квадрат ABCD, расположенный в системе координат XY. Найти площадь фигуры, если координаты вершин A(2;10); B(10;8); C(8;0); D(0;2).
четырехугольник

Мы знаем, что все стороны фигуры равны, и формула площади квадрата находится по формуле:S=a^2
Найдем одну из сторон, к примеру, AB:AB=sqrt{{(x_b-x_a)}^2+{(y_b-y_a)}^2}
Подставим значения в формулу:AB=sqrt{{(8-2)}^2+{(8-10)}^2}=sqrt{36+4}=sqrt{40}=6,3
Знаем, что все стороны одинаковые. Подставляем значение в формулу расчета площади: S={6,3}^2=39,7

Area of a quadrilateral is the space inside the boundary of a quadrilateral or in other words, the space enclosed by the edges of a quadrilateral. A quadrilateral can be defined as a closed two-dimensional shape that has four sides or edges, and also four corners or vertices. In mensuration, the shape of objects is classified based on the number of sides of the polygon. For example, a shape with three edges is a triangle, a shape with four edges is a quadrilateral, a shape with five edges is a pentagon, and so on. Quadrilaterals or any polygons can be classified into two categories, regular quadrilaterals/polygons i.e., all sides are of equal length, and irregular quadrilaterals i.e., all sides are not equal.

What is a Quadrilateral?

A quadrilateral is a polygon with four sides. A closed two-dimensional figure, formed by joining the four non-collinear points is called a quadrilateral. A quadrilateral has four sides, four angles, and four vertices. The sides of the quadrilateral may or may not be equal. Various types of quadrilaterals can be defined based on the properties of their angles, sides, and diagonals, some of which are as follows:

  • Rectangle
  • Square
  • Rhombus
  • Parallelogram
  • Trapezium
  • Kite

Examples of Quadrilateral

Properties of Quadrilateral

All quadrilaterals have some common properties that are as follows:

  • A closed figure has four sides.
  • The summation of the Interior angles of a quadrilateral is 360 degrees.
  • The four sides can vary in length or maybe equal depending upon the type of quadrilateral.

What is the Area of Quadrilateral?

Area of a quadrilateral is the space enclosed by all the boundaries of a quadrilateral. Area of a quadrilateral is measured in square units such as m2, in2, cm2, etc. Area of a regular quadrilateral is calculated by using different formulas. For calculating the area of irregular quadrilateral various formulas are used which are discussed below in this article.

Area of Quadrilateral Formula by Dividing it into Two Triangles

In a quadrilateral ABCD, the length of the diagonal BD is ‘d’. ABCD can be divided into two triangles Δ ABD, and Δ BCD by the diagonal BD. For calculating the area of the quadrilateral ABCD we calculate the area of individual triangles and add them accordingly. But for calculating area of a triangle, its height must be known. Let us assume that the heights of the triangles ABD and BCD be h1 and h2 respectively. 

Area of the triangle ABD = (1/2) × d × h1.

Area of the triangle BCD = (1/2) × d × h2.

Area of Quadrilateral Formula by Dividing it into Two Triangles

From the figure, the area of the quadrilateral ABCD = area of ΔABD + area of ΔBCD.

Area of the quadrilateral ABCD = (1/2) × d × h1+ (1/2) × d × h2 = (1/2) × d ×( h1+h2 ).

Thus, the formula used to find the area of a quadrilateral is,

Area of Quadrilateral = (1/2) × Diagonal × (Sum of heights) = (1/2) × d ×( h1+h2 )

Area of Quadrilateral with Vertices

If vertices of a quadrilateral are given then its area is calculated by the given formula. Suppose  A(x1, y1), B(x2, y2), C(x3, y3), and D(x4, y4) be the vertices of a quadrilateral ABCD.

Then its area is calculated by using two different methods which are discussed below:

Area of Quadrilateral with Vertices

Area of Quadrilateral Using Coordinates

Area of Quadrilateral Using Coordinates

Follow the directions of the arrow, and add the diagonal products, i.e., x1y2, x2y3, x3y4, and x4y1.

(x1y2 + x2y3 + x3y4 + x4y1)….(i)

Now, follow the dotted arrows and add the diagonal products, i.e., x2y1, x3y2, x4y3, and x1y4.

(x2y1 + x3y2 + x4y3 + x1y4)….(ii)

Now, subtract equation (ii) from (i) and multiply the result by 1/2.

(1/2) × [(x1y2 + x2y3 + x3y4 + x4y1) – (x2y1 + x3y2 + x4y3 + x1y4)]

Thus, the formula for the area of the quadrilateral when vertices are given:

Area of Quadrilateral Using Coordinates

Area of Quadrilateral Using Area of Triangle

For this method, we divide the given quadrilateral into two triangles and then find the area of each triangle separately. At last, both the area of triangles are added to find the final area of the quadrilateral.

Area of quadrilateral ABCD = Area of triangle ABD + Area of triangle BCD

Area of a triangle with vertices P(x1, y1), Q(x2, y2), and R(x3, y3) is given by

Area of Quadrilateral Using Area of Triangle

Area of Quadrilateral Using Bretschneider′s Formula

When two opposite angles and all the sides of a quadrilateral are given, we can calculate its area using Bretschneider’s Formula which is the extension of heron’s formula for quadrilaterals and is given as follows:

Area of Quadrilateral Using Bretschneider′s Formula

How to find the Area of a Quadrilateral?

Area of a quadrilateral is found by using the steps discussed below:

Step 1: Mark the length of the diagonal and the length of the perpendicular to it from both vertices.

Step 2: Put these values in the given formula Area = (1/2) × d ×( h1+h2 ), where d is the length of the diagonal and h1, h2 are lengths of the perpendicular from diagonal to opposite vertices.

Step 3: Answer obtained from the above step is the required area and is measured in unit2

Area of Some Quadrilaterals

Some specific quadrilaterals are very common and are used in our daily life and their formula for areas are explained in the article given below:

Area of a Square

A square is a special case of a rectangle in which the four sides are equal and all the sides are parallel to each other. In a square diagonal bisect perpendicularly to each other.

Area of a Square

Read More on Area of Square

Area of a Rectangle

A rectangle is a closed figure having four sides in which opposite sides are equal and parallel to each other and the diagonals of the rectangles bisect at 90 degrees.

Area of a Rectangle

Read More on Area of Rectangle

Area of Rhombus 

A Rhombus is a special case of the square in which all the four sides and opposite angles are the same in measure and the opposite sides are parallel and the sum of the adjacent angles of a rhombus is equal to 180 degrees.

Area of Rhombus

Where D1 and D2 are the length of diagonals of Rhombus.

Read More on Area of Rhombus

Area of Parallelogram

The quadrilateral in which opposite sides are equal and parallel to each other is known as a parallelogram. In this, diagonals bisect each other and the opposite angles are of equal measure in which the sum of two adjacent angles of a parallelogram is equal to 180 degrees.

Area of Parallelogram

Read More on Area of Parallelogram

Area of Trapezium

This quadrilateral is somewhat different from the others as there is only one pair of the opposite side of a trapezium parallel to each other and the adjacent sides are supplementary to each other and the diagonals bisect each other in the same ratio.

Area of Trapezium

Read More on Area of Trapezium

Area of Kite

Kite is a special quadrilateral in which each pair of consecutive sides is congruent, but the opposite sides are not congruent. In this, the largest diagonal of a kite bisects the smallest diagonal.

Area of Kite

where, D1 = long diagonal of kite(CD), D2 = short diagonal of kite(AB)

Read More on Area of Kite

Solved Example on Area of Quadrilateral

Example 1: Find the area of the quadrilateral ABCD when its vertices are (1, 2), (5, 6), (4, −6), and (−5, 2).

Solution:

Let A(1, 2), B(5, 6), C(4, -6), and D(-5, 2) be the vertices of a quadrilateral ABCD.

A(1, 2) = (x1, y1), B(5, 6) = (x2, y2), C(4, -6) = (x3, y3), D(-5, 2) = (x4, y4)

We know that,

Area of Quadrilateral = (1/2) × [(x1y2 + x2y3 + x3y4 + x4y1) – (x2y1 + x3y2 + x4y3 + x1y4)]

⇒ Area of Quadrilateral = (½). {[1(6) + 5(-6) + 4(2) + (-5)2] – {[5(2) + 4(6) + (-5)(-6) + 1(2)]}

⇒ Area of Quadrilateral = (½).[(6 – 30 + 8 – 10) – (10 + 24 + 30 + 2)]

⇒ Area of Quadrilateral  = (½) [-26 – 66]

⇒ Area of Quadrilateral = 92/2 (area is never negative)

⇒ Area of Quadrilateral = 46 unit2

Example 2: Find the area of the trapezium if height is 5 cm and AB and CD are given as 10 and 6 cm respectively.

Solution: 

Given, AB = 10cm, CD = 6cm, height = 5cm

According to the formulae,

Area of Trapezium = (1/2) h (AB+CD)

⇒ Area of Trapezium = 1/2 x 5 x (10 + 6)

⇒ Area of Trapezium = 40 cm2

Example 3: Find the area of a kite whose longest and shortest diagonals are 20cm and 10cm respectively.

Solution: 

Length of longest diagonal, D1= 20 cm

Length of shortest diagonal, D2= 10 cm

So, Area of kite =1/2 x D1 x D2

⇒ Area of kite = 1/2 x 20 x 10

⇒ Area of kite  = 100 cm2

Example 4: Calculate the area of a parallelogram, if the base and height are 10 m and 15 m respectively.

Solution: 

Given, base = 10 m and height = 15 m

Area of Parallelogram = Base x Height

⇒ Area of Parallelogram = 10 x 15

⇒ Area of Parallelogram = 150 m2

Example 5: Given the area of the rhombus is 120-meter square then find the length of one of the diagonals if the other diagonal is of length 12 m.

Solution: 

Since we know that,

Area of Rhombus = (1/2) x Diagonal1 x Diagonal2 

Putting all the known values, we get

120 = (1/2) x Diagonal 1 x Diagonal 2

Diagonal 2 = 20 m

FAQs on Area of Quadrilateral

Question 1: What is the area of a quadrilateral?

Answer:

Area of the quadrilateral is the region inside the boundary of a quadrilateral. It is the total space occupied by a quadrilateral in 2-D plane. It is measured in square units.

Question 2: How to find the area of a quadrilateral?

Answer:

Area of quadrilateral is found using formula given below:

Area of Quadrilateral = (1/2) × [(x1y2 + x2y3 + x3y4 + x4y1) – (x2y1 + x3y2 + x4y3 + x1y4)]

where (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), and (x4, y4) are the vertices of a quadrilateral.

Question 3: What are the different types of quadrilaterals?

Answer:

Different types of quadrilateral are:

  • Square
  • Rectangle
  • Rhombus
  • Kite
  • Parallelogram
  • Trapezium

Question 4: Write the uses of quadrilaterals.

Answer:

Area of quadrilateral is used in the field of architecture, agriculture, design, and navigation also it helps to find distance between two points. It is required to find the area of buildings, park and other complexes.

Question 5: How to calculate the area of a quadrilateral if one of its diagonals and both perpendiculars from the vertices are given?

Answer:

When the diagonal(d) and the length of both perpendiculars (h, H) from the vertices are given, then the area of the quadrilateral is calculated by the formula:

Area of quadrilateral = (½) × d × (h + H)

Question 6: What are the two main types of quadrilaterals?

Answer:

The two main types of a quadrilateral are

  • Regular Quadrilateral
  • Irregular Quadrilateral

Question 7: How to find the Area of a Quadrilateral using Heron’s Formula?

Answer:

To find area of triangle using Heron’s Formula use the following steps:

Step 1: Divide the quadrilateral in two triangles by joining its diagonal.

Step 2: Find the area of both triangles using Heron’s formula.

Step 3: Add both the areas to get the final answer.


Загрузить PDF


Загрузить PDF

Вам дана задача, в которой требуется найти площадь четырехугольника, а вы даже не знаете, что такое четырехугольник? Не волнуйтесь, эта статья вам поможет! Четырехугольник — это любая фигура с четырьмя сторонами. Для вычисления площади четырехугольника нужно определить тип четырехугольника, который вам дан, и воспользоваться соответствующей формулой.

  1. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 1

    1

    Определение параллелограмма. Параллелограмм — это четырехугольник, у которого противоположные стороны равны и параллельны друг другу. Квадраты, прямоугольники и ромбы — это параллелограммы.

    • Квадрат — это параллелограмм, у которого все стороны равны и пересекаются под прямым углом.
    • Прямоугольник — это параллелограмм, у которого все стороны пересекаются под прямым углом.
    • Ромб — это параллелограмм, у которого все стороны равны.
  2. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 2

    2

    Площадь прямоугольника. Чтобы вычислить площадь прямоугольника, нужно знать его ширину (короткая сторона; представьте ее как высоту) и длину (длинная сторона; представьте ее как сторону, к которой проведена высота). Площадь прямоугольника равна произведению длины на ширину.

    • Площадь = длина х высота, или S = a х h.
    • Пример: если длина прямоугольника равна 10 см, а ширина равна 5 см, то площадь этого прямоугольника: S = 10 х 5 = 50 квадратных сантиметров.
    • Не забывайте, что площадь измеряется в квадратных единицах (квадратных метрах, квадратных сантиметрах и так далее).
  3. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 3

    3

    Площадь квадрата. Квадрат — это частный случай прямоугольника, поэтому используйте ту же формулу, что и для нахождения площади прямоугольника. Но в квадрате все стороны равны, поэтому площадь квадрата равна любой из его сторон, возведенной в квадрат (то есть умноженной саму на себя).[1]

    • Площадь = сторона х сторона, или S = a2.
    • Пример: если сторона квадрата равна 4 см (a = 4), то площадь этого квадрата: S = a2 = 4 х 4 = 16 квадратных сантиметров.
  4. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 4

    4

    Площадь ромба равна произведению его диагоналей, разделенной на два. Диагонали — это отрезки, соединяющие противоположные вершины ромба.[2]

    • Площадь = (диагональ1 х диагональ2)/2, или S = (d1 × d2)/2
    • Пример: если диагонали ромба равны 6 см и 8 см, то площадь этого ромба: S = (6 х 8)/2 = 24 квадратных сантиметров.
  5. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 5

    5

    Площадь ромба также можно найти, если умножить его сторону на высоту, опущенную на эту сторону. Но не путайте высоту со смежной стороной. Высота — это прямая, опущенная из любой вершины ромба на противоположную сторону, и пересекающая противоположную сторону под прямым углом.

    • Пример: если длина ромба равна 10 см, а его высота равна 3 см, то площадь такого ромба равна 10 х 3 = 30 квадратных сантиметров.
  6. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 6

    6

    Формулы для вычисления площадей ромба и прямоугольника применимы к квадратам, так как квадрат — это частный случай как прямоугольника, так и ромба.

    • Площадь = сторона х высоту, или S = a × h
    • Площадь = (диагональ1 × диагональ2)/2, или S = (d1 × d2)/2
    • Пример: если сторона квадрата равна 4 см, то его площадь равна 4 х 4 = 16 квадратных сантиметров.
    • Пример: диагонали квадрата равны по 10 см. Вы можете найти площадь этого квадрата по формуле: (10 х 10)/2 = 100/2 = 50 квадратных сантиметров.

    Реклама

  1. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 7

    1

    Определение трапеции. Трапеция — это четырехугольник, у которого две противоположные стороны параллельны друг другу. Каждая из четырех сторон трапеции может быть разной длины.

    • Есть два способа вычисления площади трапеции (в зависимости от данных значений).
  2. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 8

    2

    Найдите высоту трапеции. Высота трапеции — отрезок, соединяющий параллельные стороны (основания) и пересекающий их под прямым углом (высота не равна боковым сторонам). Вот как найти высоту трапеции:[3]

    • Из точки пересечения меньшего основания и боковой стороны проведите перпендикуляр к большему основанию. Этот перпендикуляр и есть высота трапеции.
    • Чтобы вычислить высоту, используйте тригонометрию. Например, если вы знаете боковую сторону и прилегающий к ней угол, то высота равна произведению боковой стороны на синус прилегающего угла.
  3. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 9

    3

    Найдите площадь трапеции, используя высоту. Если вы знаете высоту трапеции и оба основания, используйте следующую формулу для вычисления площади трапеции:

    • Площадь = (основание1 + основание2)/2 × высота, или S = (a+b)/2 × h
    • Пример: если высота трапеции равна 2 см, а основания трапеции равны 7 см и 11 см, то площадь этой трапеции: S = (a+b)/2 * h = (7 + 11)/2 * 2 = 18 квадратных сантиметров.
    • Если высота трапеции равна 10, а основания трапеции равны 7 и 9, то площадь этой трапеции: S = (a+b)/2 * h = (7 + 9)/2 * 10 = (16/2) * 10 = 8 * 10 = 80.
  4. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 10

    4

    Найдите площадь трапеции, используя среднюю линию. Средняя линия — это отрезок, параллельный основаниям и делящий боковые стороны пополам. Средняя линия равна среднему значению от обоих оснований (a и b): средняя линия = (a+b)/2.

    • Площадь = средняя линия х высота, или S = m × h
    • По сути, здесь вы используете формулу для нахождения площади трапеции по двум основаниям, но вместо (a+b)/2 подставлена m (средняя линия).
    • Пример: если средняя линия трапеции равна 9 см, то площадь этой трапеции: S = m*h = 9 х 2 = 18 квадратных сантиметров (вы получили тот же ответ, что и в предыдущем шаге).

    Реклама

  1. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 11

    1

    Определение дельтоида. Дельтоид — это четырехугольник с двумя парами сторон одинаковой длины.

    • Есть два способа вычисления площади дельтоида (в зависимости от данных значений).
  2. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 12

    2

    Найдите площадь дельтоида, используя формулу для нахождения площади ромба (с использованием диагоналей), так как ромб — это частный случай дельтоида, у которого все стороны равны. Напомним, что диагональ — отрезок, соединяющий противоположные вершины.

    • Площадь = (диагональ1 х диагональ2)/2, или S = (d1 × d2)/2
    • Пример: если диагонали дельтоида равны 19 см и 5 см, то площадь этого дельтоида: S = (19 х 5)/2 = 47,5 квадратных сантиметров.
    • Если вы не знаете длины диагоналей и не можете их измерить, используйте тригонометрию, чтобы вычислить их. Прочтите эту статью, чтобы узнать больше информации.
  3. Изображение с названием Find the Area of a Quadrilateral Step 13

    3

    Найдите площадь дельтоида, используя неравные стороны и угол между ними. Если вы знаете неравные стороны и угол между этими сторонами (θ), то площадь дельтоида вычисляется с помощью тригонометрии по формуле:[4]

    • Площадь = (сторона1 х сторона2) х sin (угол), или S = (a × b) × sin(θ), где θ — угол между неравными сторонами.
    • Пример: Если стороны дельтоида равны 4 см и 6 см, а угол между ними равен 120 градусам, то площадь дельтоида равна (6 х 4) х sin120 = 24 х 0,866 = 20,78 квадратных сантиметров.
    • Обратите внимание, что вы должны использовать две неравные стороны и угол между ними; если вы используете две равные стороны и угол между ними, вы получите неправильный ответ.

    Реклама

  1. Изображение с названием 386582 14

    1

    Если вам дан четырехугольник произвольной формы, то даже для таких четырехугольников существуют формулы для вычисления их площадей. Обратите внимание, что такие формулы требуют знания тригонометрии.

    • Во-первых, найдите длины всех четырех сторон. Обозначим их через a, b, c, d (а напротив с, а b напротив d).
    • Пример: дан четырехугольник произвольной формы со сторонами 12 см, 9 см, 5 см и 14 см.
  2. Изображение с названием 386582 15

    2

    Найдите угол А между сторонами а и d и угол С между сторонами b и с (вы можете найти любые два противолежащих угла).

    • Пример: в нашем четырехугольнике А = 80 градусов и C = 110 градусов.
  3. Изображение с названием 386582 16

    3

    Представьте, что существует отрезок, соединяющий вершины, образованные сторонами а и b и сторонами с и d. Этот отрезок разделит четырехугольник на два треугольника. Так как площадь треугольника равна 1/2absinC, где C — угол между сторонами a и b, вы можете найти площади двух треугольников и сложить их, чтобы вычислить площадь квадрата.

    • Площадь = 0,5 х сторона1 х сторона4 х sin(угол между стороной1 и стороной4) + 0,5 х сторона2 х сторона3 х sin(угол между стороной2 и стороной3), или
    • Площадь = 0,5 a × d × sin A + 0,5 × b × c × sin C
    • Пример: вы нашли стороны и углы, поэтому просто подставьте их в формулу.

      = 0,5 (12 × 14) × sin (80) + 0,5 × (9 × 5) × sin (110)
      = 84 × sin (80) + 22,5 × sin (110)
      = 84 × 0,984 + 22,5 × 0,939
      = 82,66 + 21,13 = 103,79 квадратных сантиметров.
    • Обратите внимание, что если вы пытаетесь найти площадь параллелограмма (у которого противоположные углы равны), то формула примет вид: площадь = 0.5*(ad + bc) * sin A

    Реклама

Советы

  • Этот калькулятор для вычисления площади треугольника пригодится вам при вычислении площади четырехугольника произвольной формы.[5]
  • Чтобы получить дополнительную информацию, прочитайте статьи по вычислению площади квадрата, площади прямоугольника, площади ромба, площади трапеции и площади дельтоида.

Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 440 328 раз.

Была ли эта статья полезной?

Площадь по заданным координатам.

Как найти (вычислить) площадь фигуры (треугольник, четырехугольник, трапеция, многоугольник и др.) по координатам?

Какие есть формулы и методы, позволяющие находить площадь через координаты?

бонус за лучший ответ (выдан): 5 кредитов

Для вычисления площади простого многоугольника с любым количеством вершин, представленных в виде списка координат, при последовательном обходе которых, не образуются пересекающиеся линии, применяется формула Гаусса, иначе называемая «формулой землемера», «формулой геодезиста», «формулой шнурования», «алгоритмом шнурования», а так же «методом треугольников».

Суть метода заключается в построении треугольников, состоящих из сторон многоугольника и лучей проведённых из начала координат к вершинам многоугольника, и сложении площадей треугольников, включающих внутреннюю часть многоугольника с вычитанием площадей треугольников, расположенных снаружи.

Площадь, вычисленная по приведенной формуле, будет иметь отрицательное значение при обходе фигуры по часовой стрелке и положительное при обходе против часовой стрелки.

Фигура многоугольника может иметь произвольную геометрию. Например:

Список координат многоугольника представлен в виде массива: (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3),…(xn, yn).

Для многоугольника на первом рисунке он задан точками: (3,4), (5,11), (12,8), (9,5), (5,6). Его площадь будет равна:

Существует также метод трапеций, основанный на сложении и вычитании площадей трапеций, образованных каждой из сторон многоугольника, её проекцией на ось абсциссы и перпендикулярами, опущенных из вершин на абсциссу. При обходе вершин по часовой стрелке учитывается величина координаты вершин. Если первая вершина меньше второй, то площадь трапеции прибавляется, если нет, то отнимается.

Для многоугольника ABCDE на левом нижнем рисунке существует 5 трапеций : ABJH, CBJF, CDIF, EDIG и EAHG.

Так как X1<X2, X3<X4 и X5<X1, то площади трапеций ABJH, CDIF и EAHG складываются, а X3>X4 и X4<X5, следовательно, площади трапеций CBJF и EDIG вычитаются:

S = S(ABJH) – S(CBJF) + S(CDIF) – S(EDIG) + S(EAHG)

Площади трапеций рассчитываются по формуле;

Sтрапеции = 1/2 *((a+b))*h,

где a, b – основания трапеции,

h – высота трапеции.

Значения a, b и h вычисляются по координатам.

В декартовых координатах круг может быть представлен двумя точками: центр А и любая точка В, лежащая на окружности. Для расчета площади круга необходимо вычислить его радиус по формуле:

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим

Ксарф­акс
[156K]

5 лет назад 

Площадь фигуры по координатам вершин

Если известны координаты всех вершин, то площадь заданной геометрической фигуры (треугольника, прямоугольника, трапеции, ромба и т.д) можно найти по стандартным формулам. Но предварительно нужно найти длину сторон, диагоналей и т.п. (всё зависит от фигуры) с помощью формулы нахождения длины отрезка по заданным координатам.

Эта формула выглядит следующим образом:

Здесь:

AB — отрезок,

точка A имеет координаты (x1, y1),

точка B имеет координаты (x2, y2).


Рассмотрим несколько примеров.

1) Треугольник ABC имеет координаты A(2,3); B(6,7); C(5,0). Его площадь можно найти по формуле Герона:

Здесь:

S — площадь треугольника,

a, b, c — стороны,

p — полупериметр, который равен половине суммы сторон a, b и c.

Найдём, чему равны стороны треугольника по формуле нахождения длины отрезка по координатам:

AB = √(4² + 4²) = √32 ≈ 5,66.

AC = √(3² + (-3)²) = √18 ≈ 4,24.

BC = √((-1)² + (-7)²) = √50 ≈ 7,07.

Полупериметр треугольника будет равен (5,66 + 4,24 + 7,07) / 2 ≈ 16,97 / 2 ≈ 8,49.

Отсюда площадь треугольника ABC ≈ √(8,49 * 2,83 * 4,25 * 1,42) ≈ √145 ≈ 12,04.

2) Ромб ABCD имеет координаты A(1,2); B(3,4); C(5,2); D(3,0). Площадь можно найти через диагонали:

Здесь:

S — площадь ромба,

d1 и d2 — диагонали.

Таким образом, нам нужно найти диагонали AC и BD.

AC = √(4² + 0) = √16 = 4.

BD = √(0 + (-4)²) = √16 = 4.

Отсюда площадь ромба ABCD = 0,5 * 4 * 4 = 8.

3) Трапеция ABCD имеет координаты A(1,1); B(3,4); C(5,4); D(6,1). Стандартная формула площади трапеции такая:

Здесь:

S — площадь трапеции,

a и b — основания,

h — высота.

Высота трапеции (пусть это будет BE) — это перпендикуляр, который был опущен из вершины трапеции (из точки B) на её основание (в нашем случае это AD).

Определим координаты её отрезка:

  • координаты первой точки совпадают с точкой B, это (3,4).
  • координаты 2 точки (точка E) будут (3,1) — так как абсцисса совпадает с абсциссой точки B, а ордината совпадает с ординатой точек A и D.

Высота трапеции BE = √(0 + (-3)²) = √9 = 3.

Теперь посчитаем длину оснований:

BC = √(2² + 0) = √4 = 2.

AD = √(5² + 0) = √25 = 5.

Таким образом, площадь трапеции ABCD = 3 * 0,5 * (2 + 5) = 10,5.

Степа­н-16
[34.5K]

6 лет назад 

Первоначально нужно вычислить длины сторон. В этом здесь будет основная задача. Получив стороны, вычисляем площади по стандартным формулам.

Самый простой случай — для прямоугольника, когда его стороны параллельны осям координат. Тогда одна сторона будет равна разнице абсцисс, вторая ординат.

Треугольник. Допустим, основание параллельно оси абсцисс. Вычисляем его длину, как разницу абсцисс. Далее нужно найти высоту. Она будет равна разнице ординат третьей вершины и ординаты любой из вершин основания. Затем — площадь по формуле: половина произведения основания на высоту.

И т.д.

Если же стороны фигуры не параллельны осям, то находить длины сторон придется уже более сложными расчетами. Допустим, прямоугольник. Первую сторону будем искать, как если бы она была гипотенузой в составе прямоугольного треугольника. Каждая сторона будет равна квадратному корню из суммы квадратов абсцисс и ординат концов отрезков стороны.

Так и для любой фигуры. Вначале определяем длины сторон как гипотенузу треугольника. После чего применяем стандартные формулы площадей.

Элени­я
[445K]

3 года назад 

Рассчитать площадь какой угодно геометрической фигуры, зная координаты, не составляет сложности. Каждая из точек, соответствующая вершинам искомой фигуры, будь это треугольник, четырех- или многоугольник, имеет определенную координату, а значит у нее есть значение, через которое можно рассчитать площадь.

Координаты, как найти на графике, чтобы узнать площадь фигуры? Проецируем на оси абсцисс и ординат прямые, проведя перпендикуляр из каждой точки. Полученные значения будут исходной величиной. Каждая из сторон фигуры — это разница двух точек на горизонтальную и вертикальную оси. Разница между значениями означает длину стороны фигуры. А зная все стороны и их значение, по формуле находим площадь.

найти площадь фигуры на графике

Пример 1. Ищем площадь треугольника.

найти площадь фигуры на графике

Мы видим два отрезка зеленого цвета AB и BC, которые образуют стороны равнобедренного треугольника, а основание есть отрезок на оси абсцисс AC.

Даны значения: AC основание в промежутке от «-4» до «+4», то есть длина основания равна восьми.

Будет лучше, если посчитать площадь этого треугольника, как сумму из образовавших его двух треугольников, которые являются прямыми, ABO и BOC, совпадающие прямым углом с координатой «0» на графике.

Известна длина каждй из сторон, образующих прямой угол (AO или OC) х = 4 — 0 = 4 и y = 2 — 0 = 2 (BO).

Зная длину двух сторон, образующих прямой угол (AO и BO), находим длину основания (AB или BC). Тогда уже знаем все длины каждой из сторон обоих прямых треугольников. Остается только найти площадь по формуле:

площадь фигуры на графике

Зная площадь каждого из прямых треугольников, умножаем на два, получаем сумму заштрихованного треугольника на графике ABC.

И еще математически можно записать решение следующим образом, исходя из того, что имеем изначально следующую систему неравенств:

найти площадь фигуры на графике

площадь фигуры на графике

Пример 2.

площадь фигуры на графике

Пример 3. Есть парабола, ищем площадь фигуры, ограниченную кривой параболы. Чтобы посчитать, используем интеграл.

площадь фигуры на графике через интеграл

Бекки Шарп
[71.2K]

3 года назад 

Рассмотрим простой случай, где буквально на пальцах можно посчитать площадь через обычную формулу, а затем применим к этой задаче формулу Гаусса.

У нас есть трапеция, у которой известны координаты вершин. (3:2) (5:2) (9:6) (6:6). Мы знаем, что площадь трапеции равна сумме оснований, деленной на 2 и умноженной на высоту.

S = (a+b)/2 х h Считаем площадь: S = (3+2):2х4 = 10. Ответ — 10.

А теперь по теореме Гаусса.

Не смотря на страшный вид, формула очень простая. В квадратных скобках мы перемножаем абсциссу первой точки с ординатой второй, прибавляем абсциссу второй, умноженную на ординату третьей и так идем по кругу фигуры. Далее вычитаем ординату первой умноженную на абсциссу второй и т.д. В квадратных скобках у нас может получиться отрицательное число.

S= 0,5 х [3х6+6х6+9х2+5х2 — 2х6-6х9-6х5-2х3] = 10

Таким образом можно найти площадь любой сложной фигуры, зная ее координаты.

dydyS­acha
[10.8K]

6 лет назад 

Можно взять милиметровку и нанести точки с заданными координатами, согласно осей абсцис и ординат. Соединить эти точки между собой и замерить длины образовавшихся сторон, а с помощью формулы по определению площади образовавшейся фигуры узнать её значение подставив данные в эту формулу.

Алиса в Стран­е
[364K]

3 года назад 

Существует специальная формула, называемая формулой Гаусса, она и позволит нам определить искомую площадь по координатам. Вот как эта формула выглядит:

Формула выглядит немного устрашающе, но давайте попробуем в ней разобраться. У нас есть многоугольник и есть его координаты, подсчитать n — количество сторон многоугольника несложно, а дальше просто нужно подставлять значения в эту формулу, нужно только быть внимательным и не перепутать какие координаты куда надо писать.

Давайте теперь приведем пример нахождения такой площади через формулу Гаусса. Допустим, у нас есть вот такой пятиугольник:

Координаты его пяти вершин, как мы видим: (3, 4), (5, 11), (12, 8), (9, 5), (5, 6).

Теперь нам остается только очень внимательно подставить эти координаты в нашу формулу, n = 5, координаты известны, вот что у нас получится:

Когда разбираешься в этой формуле, понимаешь, насколько она проста и даже легко запоминается, несмотря на то, что сначала кажется очень сложной.

dusel­ldorf
[4.3K]

5 лет назад 

Для вычисления площади геометрической фигуры по координатам ее вершин, нужно воспользоваться формулой Гаусса, иногда ее называют формулой землемера или формулой геодезиста, так как она применяется геодезистами для определения площади земельного участка, например, при межевании:

где

А — площадь многоугольника с заданными координатам его вершин,

n — количество сторон многоугольника,

(xi, yi) — координаты вершин многоугольника,

i = 1, 2,…, n — номер вершины многоугольника.

Барха­тные лапки
[382K]

3 года назад 

Находим площадь вот такого несложного четырехугольника. Координаты его вершин нам известны. Применяем формулу Гаусса, которая выглядит так:

S (площадь) = 0,5 [6х4 +9х7 + 10х6 + 7х3 — 3х9 — 4х10 — 7х7 — 6х6] = 8 (квадратных единиц)

Как видим если применять при решении формулу Гаусса то решить такую задачку несложно.

Не вижу здесь серьезных проблем. Мы, как я понял, имеем готовые точки координат, которые нужно проставить на координатной плоскости. Далее, соединяя эти точки, получаем фигуру, как в примере вопроса — квадрат, треугольник и т.п.

Теперь вычисляем площадь любой из полученных фигур по формуле ей соответствующей.

Знаете ответ?

Как рассчитать площадь четырехугольника

На данной странице калькулятор поможет рассчитать площадь четырехугольника онлайн. Для расчета задайте длину сторон, длины диагоналей и угол между ними, противолежащие углы, радиус окружности.

Четырёхугольник — многоугольник, состоящий из четырех точек (вершин) и четырёх отрезков (сторон), попарно соединяющих эти точки.

Через диагонали и угол между ними


Площадь четырехугольника через диагонали


Формула для нахождения площади четырехугольников через диагонали и угол между ними:

d1, d2 — диагонали; α — угол между диагоналями.


Через стороны и противолежащие углы


Площадь четырехугольника через стороны и противолежащие углы


Формула для нахождения площади четырехугольников через стороны и противолежащие углы:

p — полупериметр четырехугольника; a, b, c, d — стороны четырехугольника; α, β — противолежащие углы.


Площадь вписанного четырехугольника в окружность


Площадь вписанного четырехугольника в окружность


Формула Брахмагупты для нахождения площади вписанного четырехугольника в окружность:

p — полупериметр четырехугольника; a, b, c, d — стороны четырехугольника.


Площадь описанного четырехугольника около окружности через радиус


Площадь описанного четырехугольника около окружности


Формула для нахождения площади описанного четырехугольника около окружности через радиус:

p — полупериметр четырехугольника; r — радиус вписанной окружности; a, b, c, d — стороны четырехугольника.


Площадь описанного четырехугольника около окружности через стороны и противолежащие углы


Площадь описанного четырехугольника около окружности


Формула для нахождения площади описанного четырехугольника около окружности через стороны и противолежащие углы:

p — полупериметр четырехугольника; a, b, c, d — стороны четырехугольника; α, β — противолежащие углы.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти uart на ip камере
  • Как найти второе сопротивление при параллельном соединении
  • Ежегодный отпуск как составить по работникам
  • Как найти отца для выезда
  • Как найти искусственный интеллект