重心計算機
由三個頂點的座標,計算三角形的幾何中心。
計算三角形重心
輸入三個頂點各自的x與y座標。
關於重心計算機
三角形的重心是其幾何中心,也是三條中線的唯一交點。中線連接一個頂點與對邊的中點。每個三角形恰有一個重心,而且一定在三角形內部。本計算機依三個頂點的x與y座標,求出重心的笛卡兒座標。
對於頂點(x1, y1)、(x2, y2)與(x3, y3),重心座標是對應座標的算術平均數。將三個x值相加再除以三,即得重心的x座標;將三個y值相加再除以三,即得y座標。這種簡單平均適用於銳角、直角、鈍角、不等邊、等腰及正三角形。
對均勻三角形薄片而言,重心也就是質心或面積形心。如果平面三角形薄片的密度與厚度固定,就能在重心處保持平衡。重心以二比一分割每條中線:頂點到重心的線段,是重心到對邊中點線段的兩倍長。此性質常用於幾何作圖與證明。
座標重心應用於電腦圖學、工程、建築、測量、力學與地理分析。設計人員利用它定位標籤、旋轉中心及支撐點,工程師則將其用於質心與力矩計算的初步分析。物理應用時請注意,只有密度均勻時,座標平均才代表質心。質量不等的質點必須改用加權平均。
座標可以是正數、負數、零、整數或小數,但六個值都必須使用相同座標系及尺度。頂點可任意排序,因為平均結果不受輸入順序影響。若三點共線,算術平均仍有定義,但這些點構成的是面積為零的退化三角形。結果僅在顯示時四捨五入,以保留實務計算所需的精度。
重心計算範例
分別計算三個x座標與三個y座標的平均值。
| 三角形頂點 | 重心 | 說明 |
|---|---|---|
| (0, 0), (6, 0), (0, 3) | (2, 1) | 座標總和分別為6與3,再各自除以三。 |
| (-2, 1), (4, 7), (7, -2) | (3, 2) | 負座標與正座標使用相同的平均方式。 |
| (1, 1), (4, 7), (7, 1) | (4, 3) | 重心位於這個等腰三角形的對稱軸上。 |
如何計算重心
- 讀取三角形第一個頂點的x與y座標。
- 輸入第二及第三個頂點的對應座標。
- 確認所有座標都使用相同尺度與座標系。
- 選取「計算重心」,求出座標平均值。
重心常見問題
三角形重心的公式是什麼?
三個x座標的平均值是重心的x值,三個y座標的平均值是重心的y值。得到的有序數對就是重心座標。
重心一定在三角形內部嗎?
是的,每個非退化三角形的重心都在內部,銳角、直角與鈍角三角形皆如此。
形心與質心相同嗎?
密度及厚度均勻的平面三角形,其形心與質心重合。若密度不均,物理質心須以加權方式計算。
頂點順序會影響答案嗎?
不會,加法結果與頂點順序無關。同樣三個點的任何排列,都會得到相同的座標平均值。
座標可以是負數或小數嗎?
可以,笛卡兒座標可為負數、正數、零或小數。計算機對所有有效數值套用同一平均公式。