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中点


Midpoint

线段上将其分成两段相等长度的点。线段的中点很容易找到,首先使用圆弧构造一个透镜,然后连接透镜的尖端。尖端连接线与线段的交点就是中点 (Pedoe 1995, p. xii)。仅使用圆规(即 Mascheroni 构造)来定位中点更具挑战性。

对于由 A=(x_1,y_1)B=(x_2,y_2) 确定的平面中的线段 AB,中点可以计算为

 M=(1/2(x_1+x_2),1/2(y_1+y_2)).
(1)

类似地,对于由 A=(x_1,y_1,z_1)B=(x_2,y_2,z_2) 确定的空间中的线段 AB,中点可以计算为

 M=(1/2(x_1+x_2),1/2(y_1+y_2),1/2(z_1+z_2)).
(2)

直角三角形中,斜边的中点到三个多边形顶点等距 (Dunham 1990)。

TriangleMidpoints

在上图中,三角形边中点的三线坐标M_A=(0,c,b), M_B=(c,0,a), 和 M_C=(b,a,0)

三线坐标给出的端点为 alpha_1:beta_1:gamma_1alpha_2:beta_2:gamma_2 的线段的中点为 alpha:beta:gamma,其中

alpha=2aalpha_1alpha_2+b(alpha_2beta_1+alpha_1beta_2)+c(alpha_2gamma_1+alpha_1gamma_2)
(3)
beta=a(alpha_2beta_1+alpha_1beta_2)+2bbeta_1beta_2+c(beta_2gamma_1+beta_1gamma_2)
(4)
gamma=a(alpha_2gamma_1+alpha_1gamma_2)+b(beta_2gamma_1+beta_1gamma_2)+2cgamma_1gamma_2
(5)

(留作 Kimberling 1998, p. 35, Ex. 15 中的练习。)

TriangleMidpointEq

给定一个面积为 Delta三角形 DeltaA_1A_2A_3,找到边 M_i 的中点。现在内接两个三角形 DeltaP_1P_2P_3DeltaQ_1Q_2Q_3,其多边形顶点 P_iQ_i 的放置方式使得 P_iM_i^_=Q_iM_i^_。那么 DeltaP_1P_2P_3DeltaQ_1Q_2Q_3 具有相等的面积

 Delta_P=Delta_Q=Delta[1-((m_1)/(a_1)+(m_2)/(a_2)+(m_3)/(a_3))+(m_2m_2)/(a_2a_3)+(m_3m_1)/(a_3a_1)+(m_1m_2)/(a_1a_2)],
(6)

其中 a_i 是原始三角形的边,而 m_i三角形中线的长度 (Johnson 1929)。


另请参阅

外心, 阿基米德中点定理, 二中线, 二等分, 婆罗摩笈多定理, 布罗卡尔中点, 圆点中点定理, 劈线, 德罗兹-法尔尼定理, 线段, 中高线, 马歇罗尼构造, 中垂线, 多等分, 三角形中线, 斯坦纳内切椭圆 在 MathWorld 课堂中探索此主题

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参考文献

Dunham, W. 天才之旅:伟大的数学定理。 New York: Wiley, pp. 120-121, 1990.Johnson, R. A. 现代几何:关于三角形和圆几何的初等论述。 Boston, MA: Houghton Mifflin, p. 80, 1929.Kimberling, C. "三角形中心和中心三角形。" Congr. Numer. 129, 1-295, 1998.Pedoe, D. 圆:数学视角,修订版。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1995.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

中点

引用为

Weisstein, Eric W. "中点。" 来自 MathWorld--一个 Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Midpoint.html

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