三角形面積坐標是一種自然坐標,在有限元分析中一般用它來構造三角形單元的插值函式。隨著有限元理論的發展,也出現了四邊形單元的面積坐標等方法和理論。
基本介紹
- 中文名:面積坐標
- 外文名:Area coordinates
- 有向面積:頂點按逆時針方向排列的面積為正
- ⊿ABC幾心:5心
- 規範面積坐標:M(μ1:μ2:μ3)
定義,點的面積坐標符號,
定義
平面上任取一個⊿ABC,充當坐標三角形,對於平面ABC上任意一點M,將下述三角形面積比 S⊿MBC:S⊿AMC:S⊿ABM=
:
:
叫做點M關於⊿ABC的面積坐標(或重心坐標),記作:M= (
:
:
)={
,
,
}。









由定義可知,某個點M的面積坐標既可記為 (
:
:
),也可記為 (k
:k
:k
)(k≠0)。也就是說,一個點的面積坐標記法並非唯一,他們可以相差一個非0的常數因子,因此這類坐標屬於齊次坐標,笛卡爾直角坐標不屬於齊次坐標。






當
+
+
=1時,面積坐標 (
:
:
)稱為規範面積坐標。






三角形中任一點P與其3個角點相連形成3個子三角形,以原三角形邊所對應的角碼來命名此3個子三角形的面積,即
面積為
,
面積為
,
面積為
。P點的位置可有3個比值來確定,即






P(
,
,
)



其中



A是三角形的面積,因此有



稱
,
,
為面積坐標。



點的面積坐標符號
設點M(
:
:
)是規範面積坐標:



3)如果有某個坐標小於 0,則位於三角形外部。
例 以a、b、c分別表示⊿ABC三角A、B、C所對的邊,
,
,
等等。



則⊿ABC的“五心”的面積坐標如下:
重心:
;

旁心:
,余類推;

垂心:
;

外心:
。
