已知圆弧的起点坐标(x1,y1),终点坐标(x2,y2),圆心坐标(x3,x4),求圆弧中心(x0,y0)
时间: 2024-03-07 11:51:48 浏览: 25
首先,我们需要先计算出圆心到起点和终点的距离,以及圆心到起点和终点的连线的中垂线的斜率。然后,根据中垂线的斜率和截距,可以求出圆心的坐标。具体步骤如下:
1.计算圆心到起点的距离d1 = sqrt((x1-x3)^2 + (y1-y4)^2)
2.计算圆心到终点的距离d2 = sqrt((x2-x3)^2 + (y2-y4)^2)
3.计算圆心到起点和终点的连线的中垂线的斜率k = -((x2-x1)/(y2-y1))
4.计算圆心到起点和终点的连线的中点的坐标(xm,ym),其中xm = (x1+x2)/2,ym = (y1+y2)/2
5.计算圆心的x坐标x0 = xm - (d1^2 - d2^2)/(2*(xm-x3) - 2*k*ym + 2*k*y3)
6.计算圆心的y坐标y0 = k*(x0 - x3) + y3
因此,圆弧中心的坐标为(x0,y0) = (xm - (d1^2 - d2^2)/(2*(xm-x3) - 2*k*ym + 2*k*y3), k*(x0 - x3) + y3)。
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已知圆弧的起点坐标(x1,y1),终点坐标(x2,y2),圆心坐标(x3,y3),圆弧中心(x0,y0)可以通过以下步骤求出:
1.计算圆心到起点的距离d1 = sqrt((x1-x3)^2 + (y1-y3)^2)
2.计算圆心到终点的距离d2 = sqrt((x2-x3)^2 + (y2-y3)^2)
3.计算圆心到起点和终点的连线的中垂线的斜率k = -((x2-x1)/(y2-y1))
4.计算圆心的x坐标x0 = (d1^2 - d2^2 + x2^2 - x1^2 + y2^2 - y1^2)/(2*(x2-x1))
5.计算圆心的y坐标y0 = k*(x0 - (x1+x2)/2) + (y1+y2)/2
因此,圆弧中心的坐标为(x0,y0) = ((d1^2 - d2^2 + x2^2 - x1^2 + y2^2 - y1^2)/(2*(x2-x1)), k*(x0 - (x1+x2)/2) + (y1+y2)/2)。
用C++代码实现,已知圆弧起点、圆弧终点、圆弧半径,求圆心坐标
以下是用 C++ 实现求解圆心坐标的代码:
```cpp
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
struct Point {
double x, y;
};
Point getCenter(Point p1, Point p2, double r) {
Point center;
double d2 = pow(p2.x - p1.x, 2) + pow(p2.y - p1.y, 2);
double det = r * r / d2 - 0.25;
if (det < 0.0) { // 无法求解圆心坐标
center.x = center.y = NAN;
} else {
double h = sqrt(det);
center.x = (p1.x + p2.x) * 0.5 + (p2.y - p1.y) * h;
center.y = (p1.y + p2.y) * 0.5 + (p1.x - p2.x) * h;
}
return center;
}
int main() {
Point p1 = {0.0, 0.0};
Point p2 = {1.0, 1.0};
double r = 1.0;
Point center = getCenter(p1, p2, r);
cout << "圆心坐标为:" << center.x << ", " << center.y << endl;
return 0;
}
```
其中 `getCenter` 函数接受三个参数,分别是圆弧的起点坐标 `p1`、终点坐标 `p2` 和圆弧的半径 `r`,返回一个 `Point` 结构体,表示圆心坐标。函数中首先计算圆心到起点或终点的距离平方 `d2`,然后根据勾股定理计算出 $4r^2 - (x_2 - x_1)^2$ 的值,判断是否能求解圆心坐标。如果无法求解,则返回一个 `Point` 结构体,其中 `x` 和 `y` 均为 `NAN`;如果能够求解,则根据前面推导出的公式计算圆心坐标,最后返回一个 `Point` 结构体。