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重心坐标

发布时间:2023-09-14 17:58:12

数学中,重心坐标是由单形(如三角形或四面体等)顶点定义的坐标。重心坐标是齐次坐标的一种。

重心坐标介绍

数学中,重心坐标是由单形(如三角形或四面体等)顶点定义的坐标。重心坐标是齐次坐标的一种。

重心坐标

重心坐标定义

设在平面上给出

.如果点X是这个三角形的顶点带有质量

的质量中心,那么

称做是点x关于

的重心坐标。

重心坐标直线上的重心坐标

我们首先在一条直线上定义点的重心坐标.设

是直线z上的两个不同点

的向径.那么,

上的任意一点P的向径

可表示成

而且这种表示法是唯一的.当点P在线段

上时,还需要下列条件

这时,我们称

为点P的重心坐标.

重心坐标的几何意义是明显的:

.这里

表示相应线段的长.

重心坐标平面上的重心坐标

设3点

构成三角形,

分别表示它们的向径.对三角形所在平面上的任意一点P,可把它的向径

表示为

这种表示方法是唯一的.事实上,设

还可表示成

将它与上述向径

重心坐标

式相减,得到

因为

,是线性无关的,所以

是点P关于基

的重心坐标.

如果点P在

的内部或边界上,则除了

外,还成立

重心坐标有下列几何意义.用表示有向

的面积(有正负),则

为了证明这个结论,我们延长

,使之与

或其延长线相交于点Q,如图1所示.根据直线上一点的重心

坐标的定义得知

所以

由于重心坐标的唯一性,因此

由对称性,同样可以得出

重心坐标

的几何意义。

重心坐标与内心坐标的关系

若三角形ABC所在平面中一个点的重心坐标P(x,y,z),定义其内心坐标为

,其中a、b、c为A、B、C对边边长。内心坐标是用P到三角形ABC三边距离之比来刻画P点的位置。三点共线的充要条件是内心坐标组成的三阶行列式的值等于0。

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