多边形面积公式证明

时间:2021-10-08 22:38:54

证明

1

 

我们先简单地从三个点入手

(

包括原点

)

 

 

面积

S

OAB = SABCD - S

OAD - S

OBC 

 

 

 

·

SABCD = (y0 + y1) 

×

 

(x0 - x1) 

÷

 

 

 

·

S

OAD = x0 

×

 

y0 

÷

 

 

 

·

S

OBC = (-x1) 

×

 

y1 

÷

 

 

S

OAB 

 

= (x0 

×

 

y0 + x0 

×

 

y1 - x1 

×

 

y0 - x1 

×

 

y1 - x0 

×

 

y0 + x1 

×

 

y1) 

÷

 

 

= (x0 

×

 

y1 - x1 

×

 

y0) 

÷

 

公式成立。同理你可以算出其他情况也能符合这个公式。

 

 

2.

假设该公式对于

n

个顶点的多边形成立。即:

 

S = 0.5 * ( (x0*y1-x1*y0) + (x1*y2-x2*y1) + ... + (xn*y0-x0*yn) ) 

 

 

再加如第

n+1

点后,面积

S' = S + S

A0AnAn+1 

 

 

 

·

S = 0.5 * ( (x0*y1-x1*y0) + (x1*y2-x2*y1) + ... + (xn*y0-x0*yn) ) 

 

 

·

S

A0AnAn+1 = 0.5 * ( (X0*Yn-Xn*Y0) + (Xn*Yn+1-Xn+1*Yn) + (Xn+1*Y0-X0*Yn+1) ) 

 

S' 

0.5 

(X0*Y1-X1*Y0) 

(X1*Y2-X2*Y1) 

... 

(Xn*Yn+1-Xn+1*Yn) 

(Xn+1*Y0-X0*Yn+1) ) 

 

综上所述,得到公式:

S = 0.5 * ( (x0*y1-x1*y0) + (x1*y2-x2*y1) + ... + (xn*y0-x0*yn) ) 

得证!