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Aufgabe
Es sollen einige charakteristische Dreieckswerte berechnet werden. Der Programmanwender gibt die Koordinatenwerte (x, y) für die Dreieckseckpunkte P1, P2 und P3 vor.
Das Programm berechnet u.a. folgende Werte und übermittelt diese an die Standardausgabe:
- Längen der Dreiecksschenkel und Dreiecksumfang
- Innenwinkel
- Fläche
- Umkreis (Mittelpunkt und Radius)
- Inkreis (Mittelpunkt und Radius)
- Schwerpunkt
Grundlagen
Die Dreiecksberechnung erfolgt in diesem Anwendungsbeispiel hauptsächlich mittels Vektorrechnung.
Näheres zu Dreiecken und zur Vektorrechnung ist folgenden Enzyklopädieartikeln und Büchern zu entnehmen:
- Wikipedia: Dreieck
- Wikipedia: Vektor
- Formelsammlung Mathematik: Geometrie
- Formelsammlung Mathematik: Trigonometrie
- Mathematik: Schulmathematik
- Mathematik: Lineare Algebra
- Ing Mathematik: Vektoren
Koordinatenwerte ---> Richtungsvektoren
Seitenlängen und Umfang
Bedingung: , ,
Winkel
Bedingung: , ,
Fläche
Es gilt
und somit
Umkreis
Normalen:
Geradenschnittpunkt:
Der Umkreismittelpunkt ergibt sich als Schnittpunkt dieser beiden Geraden:
Bedingung:
Umkreismittelpunkt und -radius:
Inkreis
Der Inkreismittelpunkt ergibt sich als Schnittpunkt dieser beiden Geraden:
Bedingung:
Inkreismittelpunkt:
Inkreisradius:
Schwerpunkt
Der Dreiecksschwerpunkt ergibt sich als Schnittpunkt dieser beiden Geraden:
Bedingung: