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重心坐标

作者:爱百科

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

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

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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