我正在尝试根据面积和角度计算三角形。如果Angle-B是90°那么公式可以工作,但在我的情况下,角度可以是0.1°到179.8°。该公式假设角度为90,所以我认为可能存在一些隐藏的东西可能非常适合角度。这是公式:
alt text http://i25.tinypic.com/jj33gx.png alt text http://i31.tinypic.com/2mmijkm.png
代码中的公式为:
Height = sqrt((2 * Area) / (tan(Angle-A)));
我正在寻找公式的后半部分。公式的下一部分是这样的:
cos(sin(AngleB))
答案 0 :(得分:6)
tziki的回答是正确的,但我想详细说明它是如何得出的。
我们从角度和区域开始,因为知道。我将使用OP图中的标签进行解释。
首先,我们有一个基本事实,即三角形的面积是其基数和高度的乘积的一半:Area = base * height / 2
。我们希望能够确定基数和高度之间的关系,以便我们可以将这个方程式减少到一个未知数并求解基数。
要知道的另一件重要事情是三角形的高度与Side-A成正比:height = Side-A * sin(Angle-B)
。因此,了解Side-A会给我们带来高度。
现在我们需要在Side-A和Side-C(基础)之间建立关系。这里最合适的规则是正弦律:Side-A/sin(A) = Side-C/sin(C)
。我们重新安排这个等式,用Side-C来找到Side-A:Side-A = Side-C * sin(A)/sin(C)
。
我们现在可以将此结果插入到高度方程式中,仅根据Side-C得到高度公式:height = Side-C * sin(A) * sin(B) / sin(C)
使用Side-C作为面积方程的基础,我们现在可以仅用Side-C找到该区域:Area = Side-C^2 * sin(A) * sin(B) / 2sin(C)
然后重新安排这个等式,以区域:
找到Side-CSide-C = SQRT(2 * Area * sin(C) / (sin(B) * (sin(A)))
这给了你一面。这可以重复找到其他方面,或者您可以使用不同的方法找到知道这一方的其他方。
答案 1 :(得分:5)
好的,新尝试:如果我的计算是正确的,那么B面等于sqrt(2 *面积* sin(角度-B)/(sin(角度-A)* sin(角度-C))
由于面积= 1/2 * A * B * sin(c)= 1/2 * C * B * sin(a)= 1/2 * A * C * sin(b)我们得到:
A = 2 * area /(B * sin(c))并使用此我们得到:
C = sin(c)* B / sin(b),当我们将其放回区域方程时,我们得到:
B = sqrt(2 *面积* sin(角度-B)/(sin(角度-A)* sin(角度-C))
当您知道一侧和所有角度时,使用普通三角法计算其他边应该很容易。
答案 2 :(得分:1)
你已经有了答案,但我不得不在前一段时间为求职面试解决这种问题。这并不难,并没有花太多时间来达到以下解决方案。
阅读它,它应该是自我解释的。
创建一个Python模块,通过使用sin和cosin定理来解决三角形。
模块接收一些三角形的值作为参数,如果可能的话,返回所有角度和边长的值。
参数作为
dict
接收,并且应该可以从命令行独立调用。
from __future__ import division
import sys, logging
from math import radians, degrees, acos, cos, sin, sqrt, asin
class InconsistentDataError(TypeError):
pass
class InsufficientDataError(TypeError):
pass
class NonUpdatable(dict):
"""Dictionary whose items can be set only once."""
def __setitem__(self, i, y):
if self.get(i, None):
raise InconsistentDataError()
super(NonUpdatable, self).__setitem__(i, y)
def get_known_sides(**kwarg):
"""Filter from the input elements the Side elements."""
return dict([i for i in kwarg.iteritems() if i[0].isupper()])
def get_known_angles(**kwarg):
"""Filter from the input elements the Angle elements."""
return dict([i for i in kwarg.iteritems() if i[0].islower()])
def get_opposite_angle(C, B, A):
"""
Get the angle corresponding to C.
Keyword arguments:
A -- right side of the angle (real number > 0)
B -- left side of the angle (real number > 0)
C -- side opposite to the angle (real number > 0)
Returns:
angle opposite to C
"""
return degrees(acos((A**2 + B**2 - C**2) / (2 * A * B)))
def get_side(A, B, c):
"""
Calculate the Side corresponding to the Angle c.
Keyword arguments:
A -- left side of C (real number > 0)
B -- right side of C (real number > 0)
c -- angle opposite to side C (real number)
Returns:
side C, opposite to c
"""
return sqrt(A**2 + B**2 - 2*A*B*cos(radians(c)))
def get_overlapping_angle(known_angles, known_sides):
"""
Calculate the Angle of a known side, knowing the angle to another known side.
Keyword arguments:
known_angles -- (dict of angles)
known_sides -- (dict of sides)
Returns:
angle of the known side, to which there is no known angle
"""
a = (set([i.lower() for i in known_sides.iterkeys()]) -
set([i.lower() for i in known_angles.iterkeys()])).pop()
b = (set([i.lower() for i in known_sides.iterkeys()]) &
set([i.lower() for i in known_angles.iterkeys()])).pop()
y = (known_sides[a.upper()]/known_sides[b.upper()]) * sin(radians(known_angles[b.lower()]))
if y > 1: y = 1 #Rounding error fix --- y = 1.000000000001; asin(y) -> Exception
return {a.lower(): degrees(asin(y))}
def get_angles(A, B, C):
"""
Calculate all the angles, given the length of all the sides.
Keyword arguments:
A -- side A (real number > 0)
B -- side B (real number > 0)
C -- side C (real number > 0)
Returns:
dict of angles
"""
sides = {"A":A,"B":B,"C":C}
_sides = sides.keys()
angles = {}
for side in sides.keys():
angles[side.lower()] = get_opposite_angle(
sides[_sides[0]],
sides[_sides[1]],
sides[_sides[2]])
_sides.append(_sides.pop(0))
return angles
def get_triangle_values(**kwargs):
"""Calculate the missing values of a triangle based on the known values."""
known_params = kwargs
angles = NonUpdatable({
"a":0,
"b":0,
"c":0,
})
sides = NonUpdatable({
"A":0,
"B":0,
"C":0,
})
if len(known_params) < 3:
raise InsufficientDataError("Three parameters are needed to calculate triangle's values.")
if str(known_params.keys()).islower():
raise TypeError("At least one length needed.")
known_sides = NonUpdatable(get_known_sides(**known_params))
sides.update(known_sides)
known_angles = NonUpdatable(get_known_angles(**known_params))
angles.update(known_angles)
if len(known_angles) == 3 and sum(known_angles.itervalues()) != 180:
raise InconsistentDataError("One of the sides is too long.")
if len(known_sides) == 3:
x=[side for side in known_sides.itervalues() if (sum(known_sides.itervalues()) - side) < side]
if len(x):
raise InconsistentDataError("One of the sides is too long.")
for angle, value in get_angles(**known_sides).iteritems():
# Done this way to force exception when overwriting a
# user input angle, otherwise it would be a simple assignment.
# >>> angles = get_angles(**known_sides)
# This means inconsistent input data.
angles[angle] = value
else: # There are angles given and not enough sides.
if len(known_angles) > 1:
#2 angles given. Get last angle and calculate missing sides
for angle, val in angles.iteritems():
if val == 0:
angles[angle] = 180. - sum(angles.itervalues())
known_sides = known_sides.items()
for side, length in sides.iteritems():
if length == 0:
sides[side] = known_sides[0][1] / \
sin(radians(angles[known_sides[0][0].lower()])) * \
sin(radians(angles[side.lower()]))
else:
unknown_side = (set(sides.keys()) - set(known_sides.keys())).pop()
chars = [ord(i.lower()) for i in known_params.iterkeys()]
chars.sort()
if chars[0] < chars[1] < chars[2]:
sides[unknown_side] = get_side(known_sides.values()[0], known_sides.values()[1], known_angles[unknown_side.lower()])
angles = get_angles(**sides)
else:
known_angles.update(get_overlapping_angle(known_angles, known_sides))
angles.update(known_angles)
for angle, val in angles.iteritems():
if val == 0:
angles[angle] = 180. - sum(angles.itervalues())
sides[unknown_side] = get_side(known_sides.values()[0], known_sides.values()[1], angles[unknown_side.lower()])
angles.update(sides)
return angles
if __name__ == "__main__":
try:
values = get_triangle_values( **eval(sys.argv[1], {}, {}) )
except IndexError, e:
values = get_triangle_values(A=10,B=10,C=10)
except InsufficientDataError, e:
print "Not enough data!"
exit(1)
except InconsistentDataError, e:
print "Data is inconsistent!"
exit(1)
print values
A,B和C是边长,a,b和c是角度,因此c是与C侧相反的角度。
<子> Tests 子>
答案 3 :(得分:0)
如果我没有弄错,两个角度a和b之间的边x的长度应该如下。
________________
/ 2A 2A
x = / ------ + ------
\/ tan(a) tan(b)
所以计算边C,但是角度A和角度B。
(现在仔细检查它 - 似乎是正确的。)
答案 4 :(得分:0)
如何计算三角形的两条边的长度,其中第三个尺寸的长度为1(在角度上使用law of sines,该边指定长度为1),然后缩放三角形直到它的区域与您所在的区域相匹配?然后你可以很容易地计算出身高。 http://en.wikipedia.org/wiki/Triangle_area#Using_trigonometry
答案 5 :(得分:0)
如果三角形是等腰,你给Side-A的公式似乎是正确的,即Angle-B = Angle-C(你使用正弦定律和该区域的正弦公式得到这个)。如果它不是等腰,你似乎需要知道其他角度;通用公式是:
Side-A = sqrt(2*Area*sin(Angle-A)/(sin(Angle-B)*sin(Angle-C)))
当然,我是在脑子里这样做的,所以检查数学;)
编辑:好的,在签入纸张后修改公式。