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三角形外心的坐标公式

2013-09-12 12:54 204 查看
给定三角形三个顶点的坐标,如何求三角形的外心的坐标呢?
例如 :给定a(x1,y1) b(x2,y2) c(x3,y3)求外接圆心坐标O(x,y)
1. 首先,外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,我们根据圆心到顶点的距离相等,可以列出以下方程:
(x1-x)*(x1-x)-(y1-y)*(y1-y)=(x2-x)*(x2-x)+(y2-y)*(y2-y);
(x2-x)*(x2-x)+(y2-y)*(y2-y)=(x3-x)*(x3-x)+(y3-y)*(y3-y);
2.化简得到:
2*(x2-x1)*x+2*(y2-y1)y=x2^2+y2^2-x1^2-y1^2;
2*(x3-x2)*x+2*(y3-y2)y=x3^2+y3^2-x2^2-y2^2;
令A1=2*(x2-x1);
B1=2*(y2-y1);
C1=x2^2+y2^2-x1^2-y1^2;
A2=2*(x3-x2);
B2=2*(y3-y2);
C2=x3^2+y3^2-x2^2-y2^2;
即
A1*x+B1y=C1;
A2*x+B2y=C2;
3.最后根据克拉默法则:
x=((C1*B2)-(C2*B1))/((A1*B2)-(A2*B1));
y=((A1*C2)-(A2*C1))/((A1*B2)-(A2*B1));
因此,x,y为最终结果;
对于空间中的三角形,只不过最后解方程组的时候是三元方程组
Ps:克拉默法则可以用向量积和数量积的方法证明,也可以用高等代数的知识证明


可用此知识点解决的问题
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给定三角形三个顶点的坐标,如何求三角形的外心的坐标呢?

例如 :给定a(x1,y1) b(x2,y2) c(x3,y3)求外接圆心坐标O(x,y)

1. 首先,外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,我们根据圆心到顶点的距离相等,可以列出以下方程:

       (x1-x)*(x1-x)-(y1-y)*(y1-y)=(x2-x)*(x2-x)+(y2-y)*(y2-y);

       (x2-x)*(x2-x)+(y2-y)*(y2-y)=(x3-x)*(x3-x)+(y3-y)*(y3-y);

2.化简得到:

        2*(x2-x1)*x+2*(y2-y1)y=x2^2+y2^2-x1^2-y1^2;

        2*(x3-x2)*x+2*(y3-y2)y=x3^2+y3^2-x2^2-y2^2;

        令A1=2*(x2-x1);

            B1=2*(y2-y1);

            C1=x2^2+y2^2-x1^2-y1^2;

            A2=2*(x3-x2);

            B2=2*(y3-y2);

            C2=x3^2+y3^2-x2^2-y2^2;

            即

                A1*x+B1y=C1;

                A2*x+B2y=C2;

3.最后根据克拉默法则:
          x=((C1*B2)-(C2*B1))/((A1*B2)-(A2*B1));

          y=((A1*C2)-(A2*C1))/((A1*B2)-(A2*B1));

因此,x,y为最终结果;

对于空间中的三角形,只不过最后解方程组的时候是三元方程组
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