已知三角形的顶点A(1,2),B(-1,-1),直线l:2x+y-1=0是角C的平分线,求三角形ABC面积.

问题描述:

已知三角形的顶点A(1,2),B(-1,-1),直线l:2x+y-1=0是角C的平分线,求三角形ABC面积.

过A做C角平分线的垂线:(y-2)=k(x-1) 角平分线的斜率k1=-2 k×k1=-1 ∴ k= 1/2 垂线方程为:2y-x-3=0
设p(Xp,Yp)点在BC 上并在垂线2y-x-3=0上,则p 点是A关于C角平分线的对称点。 AP的中点((1+Xp)/2,(2+Yp)/2)在C角平分线上,即 2×(1+Xp)/2+(2+Yp)/2-1=0并且2×Yp-Xp-3=0 解两个方程得Xp=-7/5,Yp=4/5
直线BP方程:(y+1)/(x+1)=(4/5+1)/(-7/5+1) 即 9X+2Y+11=0
解方程组9X+2Y+11=0 ,2X+Y-1=0 得C点Xc=-13/5 Yc=31/5
直线AB的方程:(Y+1)/(X+1)=3/2 即2Y-3X-1=0
C点到AB的距离是:h=|2×31/5-3×(-13/5)-1|/√13=96/(5√13)
直线AB长度:AB=√((1+1)^2+(2+1 )^2 )=√13
∴△ABC的面积 S=0.5×h×AB=0.5×(96/(5√13))×√13 =9.6

△ABCD的面积=19.7

由题设,A(1,2)关于l的对称点A‘(x1,y1)应在直线BC上.
故 (y1-21)/(x1-1)=1/2 (直线AA’与l垂直)及 2*(x1+1)/2+(y1+2)/2-1=0 (AA'的中点在l上)
可解得 x1=-7/5,y1=4/5,即A‘(-7/5,4/5),
进而可得直线BC 也就是BA’的方程为9x+2y+11=0
联立l与BC的直线方程,可得点C为C(-13/5,31/5)
由|AB|=√13,C到直线AB:y=3(x-1)/2+2 即3x-2y+1=0 的距离
h=|-39/5-62/5+1|/√(3^2+2^2)=(96/5)/√13,
故可得三角形ABC的面积S=|AB|*h/2=48/5=9.6(单位面积).