【问题标题】:How do I calculate the Inner Soddy Centre point in cartesian coordinate form?如何以笛卡尔坐标形式计算内索迪中心点?
【发布时间】:2020-04-10 19:08:09
【问题描述】:

我正在开始一个涉及圆形包装的项目,并将定位各种尺寸的圆盘,其中心呈三角形排列;即3个圆在外部相切,在它们之间形成一个曲线三角形区域,重复。正是在这个区域中,我想定位一个与其他 3 个圆相切的“Soddy Circle”。虽然我有一个方程来计算这样一个圆的半径,但似乎无法找到一个计算其笛卡尔中心的方程。

我已经在互联网上搜索了几个星期,并找到了有关金伯林数字的参考资料 - X(176) 是我感兴趣的内苏迪中心(有时称为平等绕道点)。我的搜索已将我带到 Wolfram MathWorld https://mathworld.wolfram.com/EqualDetourPoint.html,但我不知道如何将其应用于笛卡尔坐标的计算。

我偶然发现了重心坐标和方程的概念来计算它们的内部索迪中心,但找不到转换为 (x,y) 形式的方法。

StackExchange 有几个 Soddy Circle 引用,这个 https://math.stackexchange.com/questions/1475359/center-of-soddy-circle 看起来特别有前途,但似乎跳过了计算序列中的关键步骤。

任何人都可以提供解决方案,或充实上述 StackExchange 帖子以造福非数学家吗?

非常感谢您的帮助!

【问题讨论】:

    标签: math geometry


    【解决方案1】:

    convert BarycentricP=(L1:L2:L3)在三角形ABC到笛卡尔坐标使用:

    xP = L1*xA+L2*xB+L3*xC
    yP = L1*yA+L2*yB+L3*yC
    

    找到equal detour point

    s = (a+b+c)/2;
    delta = sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));
    //barycentric coordinates
    L1 = a+delta/(s-a);
    L2 = b+delta/(s-b);
    L3 = c+delta/(s-c);
    LSum = L1+L2+L3;
    L1 = L1/LSum;
    L2 = L2/LSum;
    L3 = L3/LSum;
    
    
    //cartesian coordinates
    xEDP = L1*xA+L2*xB+L3*xC;
    yEDP = L1*yA+L2*yB+L3*yC;
    
    rInnerSoddy = sqrt((xEDP-xA)^2+(yEDP-yA)^2)-rA;
    

    ,其中sdelta 分别是三角形的半周长和面积。

    上图中的 Lambdas 不是笛卡尔空间中的长度。

    【讨论】:

    • 太棒了;这太清楚了!我也很接近 - 我了解到 3 个重心坐标的总和必须为“1”,但我错过了您首先将它们相加并除以它们的步骤。非常感谢。
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