判断点P是否在三角形ABC内
已知:三角形ABC,點(diǎn)P
問題:點(diǎn)P是否在三角形內(nèi)
1.面積法
????如果三角形PAB、PAC和PBC的面積之和與三角形ABC的面積相等,則可判定點(diǎn)P在三角形ABC內(nèi)(包括在三條邊上)。
已知三角形頂點(diǎn)A、B、C)的坐標(biāo)分別為(Ax, Ay)、(Bx, By)、(Cx, Cy),即可計(jì)算其面積:
?????S = |(Ax * By + Bx * Cy + Cx * Zy - Ay * Bx - By * Cx - Cy * Ax) / 2|
2.線段法
????如果線段PA與線段BC、或者線段PB與線段AC、或者線段PC與線段AB有交點(diǎn),則可判定點(diǎn)P在三角形之外。
????如果點(diǎn)P到AB的距離比C到AB的距離短,并且點(diǎn)P到AC的距離比B到AC的距離短,并且點(diǎn)P到BC的距離比A到BC的距離短,則可以判定點(diǎn)P在三角形內(nèi)。
3.向量法
????設(shè)三邊方程BC:fa(x,y)=0,AC:fb(x,y)=0,AB:fc(x,y)=0
以BC為例,在三角形內(nèi)的點(diǎn)必須與點(diǎn)A在BC的同側(cè),對于點(diǎn)P(x,y)在三角形內(nèi)首先要滿足fa(x,y)*fa(Ax, Ay)>0,其他邊也同理,所以只要比較fa(x,y)*fa(Ax, Ay)、fb(x,y)*fb(Bx, By)、fc(x,y)*fc(Cx, Cy)
這三個數(shù)的正負(fù)性
1)三個數(shù)都是正數(shù):D在三角形內(nèi)
2)至少有一個負(fù)數(shù):D在三角形外
3)有且只有一個0,另兩個為正數(shù):在三角形邊上
4)有且只有一個0,一個正數(shù)一個負(fù)數(shù):在三角形邊的延長線上,也算在三角形外,因?yàn)闈M足2
5)有二個0:在三角形的頂點(diǎn)上
6)不可能出現(xiàn)3個0,或3個負(fù)數(shù),或一個0兩個負(fù)數(shù)的情況
4.同向法
????假設(shè)點(diǎn)P位于三角形內(nèi),沿著ABCA的方向在三條邊上行走時,點(diǎn)P始終位于邊AB,BC和CA的右側(cè)。當(dāng)選定線段AB時,點(diǎn)C位于AB的右側(cè),同理選定BC時,點(diǎn)A位于BC的右側(cè),最后選定CA時,點(diǎn)B位于CA的右側(cè),所以當(dāng)選擇某一條邊時,我們只需驗(yàn)證點(diǎn)P與該邊所對的點(diǎn)在同一側(cè)即可。判斷兩個點(diǎn)在某條線段的同一側(cè)可以通過叉積來實(shí)現(xiàn),連接PA,將PA和AB做叉積,再將CA和AB做叉積,如果兩個叉積的結(jié)果方向一致,那么兩個點(diǎn)在同一側(cè)。
總結(jié)
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