平面三角形外接圆圆心与半径求解算法

科技前沿 • 2025-03-04 12:06 • 阅读 48

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直角三角形的外心（即三边垂直平分线交点）在斜边的中点上，因此直角三角形的外接圆半径就等于斜边的一半

2. 求外接圆半径

三角形三边为 a、b、c

半周长 p=(a+b+c)/2
三角形面积 S=√[p(p-a)(p-b)(p-c)] （海伦公式）
内切圆半径 r = S/p
=√[(p-a)(p-b)(p-c)/p]
= ½√[(-a+b+c)(a-b+c)(a+b-c)/(a+b+c)]
外接圆半径 R= abc/(4S)
= ¼ abc/√[p(p-a)(p-b)(p-c)]
= abc/√[(a+b+c)(-a+b+c)(a-b+c)(a+b-c)]
R、r、S 关系

rR = S/p * abc/(4S) = abc/[2(a+b+c)]

3. 求外接圆圆心

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三维矩阵行列式：

4. 实现代码(C++)

/ 处理：如三点共线，则返回false；否则，返回true，并将计算得到的圆心与半径存放在center和radius众返回。 */ bool triangleCircle(const Point& p1,const Point& p2,const Point& p3,Point &center,double &radius)
 { //检查三点是否共线 if( isThreePointsOnOneLine(p1,p2,p3) ) 讯享网return false; 
 double x1,x2,x3,y1,y2,y3; x1 = p1.x; x2 = p2.x; x3 = p3.x; y1 = p1.y; y2 = p2.y; y3 = p3.y; //求外接圆半径 double a=sqrt( (x1-x2)(x1-x2)+(y1-y2)(y1-y2) ); double b=sqrt( (x1-x3)(x1-x3)+(y1-y3)(y1-y3) ); double c=sqrt( (x2-x3)(x2-x3)+(y2-y3)(y2-y3) ); double p=(a+b+c)/2; double S=sqrt( p(p-a)(p-b)*(p-c) ); radius=a*b*c/(4*S); //求外接圆圆心 double t1=x1*x1+y1*y1; double t2=x2*x2+y2*y2; double t3=x3*x3+y3*y3; double temp=x1*y2+x2*y3+x3*y1-x1*y3-x2*y1-x3*y2; double x=(t2*y3+t1*y2+t3*y1-t2*y1-t3*y2-t1*y3)/temp/2; double y=(t3*x2+t2*x1+t1*x3-t1*x2-t2*x3-t3*x1)/temp/2; center.x = x ; center.y = y ; return true; } / 判断3个点是否共线 */ bool isThreePointsOnOneLine(const Point& p1,const Point& p2,const Point& p3){ if(p2.x==p1.x){ if(p2.x&#61;&#61;p3.x) return true; return false; 
 }else{ 讯享网if(p2.x&#61;&#61;p3.x) return true; 
 } //判断依据：p2与p1两点构成直线的斜率=p2与p3两点构成直线的斜率 double k1=(p2.y-p1.y)/(p2.x-p1.x); double k2=(p3.y-p2.y)/(p3.x-p2.x); double DIFF=0.00000001; if( fabs(k1-k2)&lt;DIFF ) return true; 
 return false; }

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参考资料：

1. 三角形外接圆半径公式：http://zhidao.baidu.com/link?url=1WKM_z0Vfaejav_OnjsiSJtFf1LFyEKPaS4EPswqkd5xBbCAAJzNZNn3qwVpS_XymmetcTDhCQ4HRShVXEjDI_

2. 三角形外接圆圆心公式：http://zhidao.baidu.com/link?url=-3KVP3Gi5Nqs6gEb_gYt1TfWSDhcI13Etsd8xeMorWiQ64x7v8HMapIU-pVx7GHjIPZbHvfQejx3uGDnmi6UI_

平面三角形外接圆圆心与半径求解算法

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