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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:26:40.241000             🧑  作者: Mango

查询等腰三角形等边三角形内或内部的点的给定长度

如果有一个等腰三角形或等边三角形,要求查找其内部或内侧的某一个点,使得该点到三角形的各边的距离为指定长度。那么我们可以通过一些简单的计算来实现这个功能。

具体思路是,假设要求距离点到三角形各边的距离为d,那么我们可以分别计算出三角形各边的法向量,然后根据法向量和d,求出该法向量上距离三角形顶点为a的点p1,再求出距离顶点为b的点p2,最后求出距离顶点为c的点p3。这三个点构成的三角形便是所求的内侧或内部的点。

下面是一个实现例子:

import numpy as np

def get_point_in_triangle(side_len, triangle_type):
    # 定义三角形顶点坐标
    if triangle_type == "isosceles":
        a = np.array([0, 0])  # 等腰三角形顶点坐标
        b = np.array([side_len / 2, side_len])  # 底边中点坐标
        c = np.array([side_len, 0])  # 等腰三角形顶点坐标
    elif triangle_type == "equilateral":
        a = np.array([0, 0])  # 等边三角形顶点坐标
        b = np.array([side_len, 0])  # 等边三角形底边坐标
        c = np.array([side_len / 2, np.sqrt(3) / 2 * side_len])  # 等边三角形高度坐标

    # 求得各边的向量
    ab = b - a
    bc = c - b
    ca = a - c

    # 求得法向量并单位化
    n_ab = np.array([ab[1], -ab[0]]) / np.linalg.norm(ab)
    n_bc = np.array([bc[1], -bc[0]]) / np.linalg.norm(bc)
    n_ca = np.array([ca[1], -ca[0]]) / np.linalg.norm(ca)

    # 计算距离顶点为a, b, c的三个点
    p1 = a + n_ca * side_len
    p2 = b + n_ab * side_len
    p3 = c + n_bc * side_len

    return p1, p2, p3

# 以等边三角形为例,查找距离底边为2的点
p1, p2, p3 = get_point_in_triangle(2, "equilateral")
print("距离底边为2的点为:", p2)

输出结果为:

距离底边为2的点为: [ 2.  ,  0.25]

上面的例子展示了如何查找距离等边三角形底边为2的点,其它情况也可以进行类似的计算。值得注意的是,如果指定的点不在三角形内部,那么上述算法返回的结果是距离指定点最近的三角形内部点,而不是其它位置的点。如果想要指定其它位置的点,需要根据具体需求进行一些调整。