python画出三角形外接圆和内切圆的方法
发布时间：2020-12-17 07:30:20 所属栏目：Python 来源：网络整理
导读：刚看了《最强大脑》中英对决，其中难度最大的项目需要选手先脑补泰森多边形，再找出完全相同的两个泰森多边形。在惊呆且感叹自身头脑愚笨的同时，不免手痒想要借助电脑弄个图出来看看，闲来无事吹吹牛也是极好的。 今天先来画画外接圆和内切圆，留个大坑后面
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刚看了《最强大脑》中英对决，其中难度最大的项目需要选手先脑补泰森多边形，再找出完全相同的两个泰森多边形。在惊呆且感叹自身头脑愚笨的同时，不免手痒想要借助电脑弄个图出来看看，闲来无事吹吹牛也是极好的。 今天先来画画外接圆和内切圆，留个大坑后面来填。 外接圆圆心：三角形垂直平分线的交点。 有了思路，就可以用万能的python来计算了
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.linalg import solve
import numpy as np
from matplotlib.patches import Circle
'''
求三角形外接圆和内切圆
'''
# 画个三角形
def plot_triangle(A,B,C):
x = [A[0],B[0],C[0],A[0]]
y = [A[1],B[1],C[1],A[1]]
ax = plt.gca()
ax.plot(x,y,linewidth=2)
# 画个圆
def draw_circle(x,r):
ax = plt.gca()
cir = Circle(xy=(x,y),radius=r,alpha=0.5)
ax.add_patch(cir)
ax.plot()
# 外接圆
def get_outer_circle(A,C):
xa,ya = A[0],A[1]
xb,yb = B[0],B[1]
xc,yc = C[0],C[1]
# 两条边的中点
x1,y1 = (xa + xb) / 2.0,(ya + yb) / 2.0
x2,y2 = (xb + xc) / 2.0,(yb + yc) / 2.0
# 两条线的斜率
ka = (yb - ya) / (xb - xa) if xb != xa else None
kb = (yc - yb) / (xc - xb) if xc != xb else None
alpha = np.arctan(ka) if ka != None else np.pi / 2
beta = np.arctan(kb) if kb != None else np.pi / 2
# 两条垂直平分线的斜率
k1 = np.tan(alpha + np.pi / 2)
k2 = np.tan(beta + np.pi / 2)
# 圆心
y,x = solve([[1.0,-k1],[1.0,-k2]],[y1 - k1 * x1,y2 - k2 * x2])
# 半径
r1 = np.sqrt((x - xa)**2 + (y - ya)**2)
return(x,r1)
# 内切圆
def get_inner_circle(A,C[1]
ka = (yb - ya) / (xb - xa) if xb != xa else None
kb = (yc - yb) / (xc - xb) if xc != xb else None
alpha = np.arctan(ka) if ka != None else np.pi / 2
beta = np.arctan(kb) if kb != None else np.pi / 2
a = np.sqrt((xb - xc)**2 + (yb - yc)**2)
b = np.sqrt((xa - xc)**2 + (ya - yc)**2)
c = np.sqrt((xa - xb)**2 + (ya - yb)**2)
ang_a = np.arccos((b**2 + c**2 - a**2) / (2 * b * c))
ang_b = np.arccos((a**2 + c**2 - b**2) / (2 * a * c))
# 两条角平分线的斜率
k1 = np.tan(alpha + ang_a / 2)
k2 = np.tan(beta + ang_b / 2)
kv = np.tan(alpha + np.pi / 2)
# 求圆心
y,[ya - k1 * xa,yb - k2 * xb])
ym,xm = solve([[1.0,-ka],-kv]],[ya - ka * xa,y - kv * x])
r1 = np.sqrt((x - xm)**2 + (y - ym)**2)
return(x,r1)
if __name__ == '__main__':
A = (1.,1.)
B = (5.,2.)
C = (5.,5.)
plt.axis('equal')
plt.axis('off')
plot_triangle(A,C)
x,r1 = get_outer_circle(A,C)
plt.plot(x,'ro')
draw_circle(x,r1)
x_inner,y_inner,r_inner = get_inner_circle(A,C)
plt.plot(x_inner,'ro')
draw_circle(x_inner,r_inner)
plt.show()
下面看看两个三角形的结果：
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持编程小技巧。 您可能感兴趣的文章:
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