已知三角形ABC的顶点分别为A(1,2,3),B(2,3,4),C(1,2,6),则三角形ABC的面积为( )A. (3sqrt(2))/(2)B. (2sqrt(3))/(3)C. 3sqrt(2)D. 2sqrt(3)
A. $\frac{3\sqrt{2}}{2}$
B. $\frac{2\sqrt{3}}{3}$
C. 3$\sqrt{2}$
D. 2$\sqrt{3}$
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查三维空间中三角形面积的计算方法,需要掌握向量叉乘的应用。
解题核心思路:
在三维空间中,三角形的面积可以通过两个边向量的叉乘模长的一半来计算。具体步骤为:
- 确定三角形的三个顶点坐标;
- 选取两个边向量(例如从同一顶点出发的两个向量);
- 计算这两个向量的叉乘;
- 求叉乘结果的模长,并除以2得到面积。
破题关键点:
- 正确计算向量坐标:通过顶点坐标差确定边向量;
- 准确应用叉乘公式:注意分量的计算顺序;
- 模长公式:平方和开根号。
步骤1:确定边向量
以顶点A为公共点,计算向量$\overrightarrow{AB}$和$\overrightarrow{AC}$:
$\overrightarrow{AB} = B - A = (2-1, 3-2, 4-3) = (1, 1, 1) \\
\overrightarrow{AC} = C - A = (1-1, 2-2, 6-3) = (0, 0, 3)$
步骤2:计算向量叉乘
向量叉乘公式为:
$\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} =
\begin{vmatrix}\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\1 & 1 & 1 \\0 & 0 & 3\end{vmatrix}
= (1 \cdot 3 - 1 \cdot 0)\mathbf{i} - (1 \cdot 3 - 1 \cdot 0)\mathbf{j} + (1 \cdot 0 - 1 \cdot 0)\mathbf{k} = (3, -3, 0)$
步骤3:求叉乘模长
叉乘结果的模长为:
$\|\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC}\| = \sqrt{3^2 + (-3)^2 + 0^2} = \sqrt{9 + 9} = \sqrt{18} = 3\sqrt{2}$
步骤4:计算三角形面积
面积为叉乘模长的一半:
$\text{面积} = \frac{1}{2} \times 3\sqrt{2} = \frac{3\sqrt{2}}{2}$