闪电彬彬

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2022/10/08阅读:64主题:全栈蓝

证明三角形中重心坐标公式

三角形重心坐标公式描述

重心坐标
重心坐标

在三维空间中

重心坐标公式如下

证明式子(1)。

问题转化

由于三角形内所有点都是在同一个平面,则对三角形进行任意刚性变换不影响上述性质。所以我们可以做以下2个变换。

(1)将三角形转化到二维平面,即所有点的z坐标为0,这样可以忽略z坐标,只考虑xy坐标。

(2)假设P1=(0,0),这样我们可以利用向量叉积作面积的计算。

(3)由于计算面积都要除以2,我们将(1)式转化成下面的式子(两边同时乘以2A)。

问题转化成在二维坐标系中,以P1为原点(2)正确性证明。

证明

对各点坐标进行定义

有了以上的转化和定义,我们可以利用叉乘计算所有面积

将上述面积替换原式(2)

乘进去,并整理一下顺序

抵消相同项

提取公因子

证毕。


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数据结构与算法

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闪电彬彬
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