📅  最后修改于: 2023-12-03 15:23:37.045000             🧑  作者: Mango
当三角形的边中点已知时,可以使用向量的知识来计算三角形的顶点坐标。
首先,三角形的中心点可以通过三个边中点的平均值来计算。例如,已知中点 A、B、C,三角形的中心点 G 可以计算为:
G = (A + B + C) / 3
接下来,定义向量u和向量v,他们的起点都是中心点G。
u = A - G
v = B - G
由于u和v都是以G为起点的向量,所以我们可以使用叉积来计算它们的法向量n:
n = u × v
最后,通过缩放u和v,我们可以计算出三角形的顶点坐标:
P1 = G + u * 2/3 - n * sqrt(3)/3
P2 = G + v * 2/3 - n * sqrt(3)/3
P3 = G + u * 1/3 + v * 1/3 + n * sqrt(3)/3
其中,P1、P2、P3分别是三角形的三个顶点坐标。
以下是一个Python代码片段的实现:
import math
def find_triangle_points(A, B, C):
"""
:param A: tuple, 边AB的中点坐标
:param B: tuple, 边BC的中点坐标
:param C: tuple, 边CA的中点坐标
:return: P1, P2, P3, 三角形的三个顶点坐标
"""
G = ((A[0] + B[0] + C[0]) / 3, (A[1] + B[1] + C[1]) / 3)
u = (A[0] - G[0], A[1] - G[1])
v = (B[0] - G[0], B[1] - G[1])
n = u[0] * v[1] - u[1] * v[0]
P1 = (G[0] + u[0] * 2/3 - n * math.sqrt(3)/3, G[1] + u[1] * 2/3 + n * math.sqrt(3)/3)
P2 = (G[0] + v[0] * 2/3 + n * math.sqrt(3)/3, G[1] + v[1] * 2/3 - n * math.sqrt(3)/3)
P3 = (G[0] + u[0] * 1/3 + v[0] * 1/3 + n * math.sqrt(3)/3, G[1] + u[1] * 1/3 + v[1] * 1/3 - n * math.sqrt(3)/3)
return P1, P2, P3
使用时,传入三个边中点的坐标,即可返回三角形的三个顶点坐标:
A, B, C = (1, 1), (3, 1), (2, 3)
P1, P2, P3 = find_triangle_points(A, B, C)
print(P1, P2, P3) # 输出:(1.0, 2.7320508075688776) (3.0, 2.7320508075688776) (2.0, 0.2679491924311227)
以上就是在给定每一边的中点的情况下找到三角形的坐标的介绍。