回答:
#(x,y)= {ac + bd} / {ad - bc}(d-b,a-c)#
说明:
我概括了这个老问题,而不是问一个新问题。我之前为了一个外心问题做了这件事并没有发生任何不好的事情,所以我继续这个系列。
和以前一样,我把一个顶点放在原点以试图保持代数易处理。任意三角形都很容易翻译,结果很容易翻译回来。
中心点是三角形的高度的交点。它的存在是基于三角形的高度在某一点相交的定理。我们说这三个高度都是 同时.
让我们证明三角形OPQ的高度是并发的。
侧OP的方向向量是 #P-O = P =(A,B),# 这只是说斜坡的一种奇特方式 #B / A# (但方向矢量也适用于 #A = 0#)。我们通过交换坐标获得垂直的方向向量,并在此处取消 #(B,-A)。# 零点产品垂直确认:
#(a,b)cdot(b,-a)= ab-ba = 0 quad sqrt#
因此,从OP到Q的高度的参数方程是:
#(x,y)= Q + t(b,-a)=(c,d)+ t(b,-a)quad# 真的 #T#
从OQ到P的高度相似
#(x,y)=(a,b)+ u(d,-c)quad# 真的 #U#
PQ的方向向量是 #Q-P =(C-A,d-b)的#。因此,通过原点的垂线,即来自PQ的高度
#(x,y)= v(d-b,a-c)quad# 真的 ·V#
让我们来看看OP和PQ的高度相遇:
#(c,d)+ t(b,-a)= v(d-b,a-c)#
这是两个未知数的方程, #T# 和 ·V#.
#c + bt = v(d-b)#
#d-at = v(a-c)#
我们将乘以第一个 #一个# 和第二个 #B#.
#ac + abt = av(d-b)#
#bd-abt = bv(a-c)#
添加,
#ac + bd = v(a(d-b)+ b(a-c))= v(ad - ab + ab -bc)#
#v = {ac + bd} / {ad - bc}#
分母中的点积和分母中的叉积很酷。
会议是假定的中心点 #(X,Y)#:
#(x,y)= v(d-b,a-c)= {ac + bd} / {ad - bc}(d-b,a-c)#
让我们来看看OQ和PQ的海拔高度。通过对称我们可以交换 #一个# 同 #C# 和 #B# 同 #d#。我们会调用结果 #(X 'Y')。#
#(x',y')= {ca + db} / {cb - da}(b-d,c-a)= {ac + bd} / {ad - bc}(d-b,a-c)#
我们这两个交叉点都是一样的, #(x',y')=(x,y),# 所以我们已经证明高度是并发的。 #quad sqrt#
我们已经证明了共同交叉点的命名 垂心 ,我们找到了它的坐标。
#(x,y)= {ac + bd} / {ad - bc}(d-b,a-c)#