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几何质心


质心是二维平面的质心叶片或三维实体。a的质量叶片具有表面密度函数西格玛(x,y)

 M=初始σ(x,y)dA,
(1)

质心(也称为重心)的坐标为

x个^_=(初始西格玛(x,y)dA)/M
(2)
年^_=(初始σ(x,y)dA)/M。
(3)

叶片的质心是放置在针头上时,叶片的平衡点。固体的质心是固体“平衡”的点

区域的几何质心可以在沃尔夫拉姆语言使用区域质心[规则].

一组n个点质量m_i(毫米)位于位置x指数

 x^_=(总和(i=1)^(n)m_ixi)/(总和(i=1),
(4)

如果所有质量相等,则简化为

 x^_=(总和i=1)^(n)x_i)/n。
(5)

对于具有规定边界的均匀密度闭合薄板(x(t),y(t))对于t在[t0,t1]中曲线穿过时左边的叶片,格林定理可用于计算质心作为

x个^_=-1/(2A)积分_(t_0)^(t_1)x^2y^'dt
(6)
年^_=1/(2A)积分_(t_0)^(t_1)y^2x^’dt。
(7)

平面非自交几何形心的位置多边形具有顶点 (x_1,y_1)。。。,(xn,yn)

x个^_=1/(6A)总和_(i=1)^(n)(x_i+x_(i+1))
(8)
年^_=1/(6A)总和_(i=1)^(n)(y_i+y_(i+1))(x_iy_(i+1)-x_(i+1)y_i),
(9)

哪里A类警戒区域x(n+1)=x_1y_(n+1)=y_1(伯克1988年,纽伦堡2013年)。

四边形质心

四边形顶点的质心位于双介质(即线路M_(AB)M_(CD)M_(AD)M_(BC)相反的连接对中点)(Honsberger 1995,第36-37页)。此外,它是中点线路的M_(AC)M_(BD)连接对角线的中点交流BD公司(Honsberger,1995年,第39-40页)。

给定任意六角形,将每个连续三边的质心连接起来,得到所谓的质心六角形,一个六边形,具有相等且平行的边(Wells 1991)。

的质心半圆半径的R(右)由提供

 x^_=(2R)/pi。
(10)

下表总结了沿非对称轴由以下曲线限定的几个常见薄板的质心。

在三维中,具有密度函数的固体的质量ρ(x,y,z)

 M=初始(x,y,z)dV,
(11)

重心的坐标是

x个^_=(初始xrho(x,y,z)dV)/M
(12)
年^_=(初始(x,y,z)dV)/M
(13)
z(z)^_=(intintzrho(x,y,z)dV)/M。
(14)

另请参见

质心六边形,质量圆心,帕普斯质心定理,多边形质心,多面体质心

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工具书类

Beyer,W.H。CRC标准数学表,第28版。佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社,第132页,1987计算多边形的面积和质心1988年7月。http://paubourke.net/geometry/polygonmesh/.洪斯伯格,R。第集十九世纪和二十世纪的欧几里德几何。华盛顿特区:数学。美国协会。,1995科恩,W.F。和J.R.布兰德。“”居中“重力。“第39条固体带证据的测量,第二版。纽约:威利出版社,第110页,1948年。麦克莱恩,W.G.公司。和Nelson,E.W。《第一矩和质心》第9章在里面Schaum的工程力学理论与问题提纲:静力学与动力学,第4版预计起飞时间。纽约:McGraw-Hill,第134-162页,1988年。纽伦堡,R.“计算二维多边形的面积和质心”,2013年。https://www.ma.imperial.ac.uk/~rn/质心.pdf.斯坦豪斯,H。数学快照,第三版。纽约:多佛,1999年。威尔斯,D。这个企鹅奇趣几何词典。伦敦:企鹅,第53-54页,1991年。

参考Wolfram | Alpha

几何质心

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“几何质心。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/Geometric Centroid.html

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