什麼是三角形的重心?
重心(通常以 G 表示)是三角形三條中線的交點。所謂中線,就是從一個頂點連到對邊中點的線段。重心同時也是三角形的質心或平衡點:一塊質地均勻的三角形薄板,只要把支點放在 G 上就能完美保持平衡。重心永遠落在三角形內部,並且會把每一條中線分成 2:1 的比例(從頂點算起為 2)。
如何使用這個計算器
依序(或任意順序)輸入三個頂點──頂點 A、頂點 B、頂點 C──的 (x, y) 座標,計算器就會立即回傳重心的座標。座標可以是負數、小數或零,而且輸入頂點的先後順序完全不影響結果。
公式說明
重心其實就是三個頂點座標的平均值:
$$\left( C_x, C_y \right) = \left( \frac{\text{x}_1 + \text{x}_2 + \text{x}_3}{3},\ \frac{\text{y}_1 + \text{y}_2 + \text{y}_3}{3} \right)$$
把三個 x 值相加再除以 3,就得到重心的 x 座標;y 值也用同樣方法計算即可。整個過程不需要開根號,也用不到三角函數。
範例演算
假設一個三角形的頂點為 A(0, 0)、B(6, 0) 和 C(3, 6)。
$$G_x = \frac{0 + 6 + 3}{3} = \frac{9}{3} = 3$$
$$G_y = \frac{0 + 0 + 6}{3} = \frac{6}{3} = 2$$
所以重心位於 (3, 2)。
常見問題
重心和外心、內心是同一個點嗎?不是。重心是三個頂點的平均位置;外心(外接圓的圓心)和內心(內切圓的圓心)通常都是不同的點,除非這個三角形是正三角形(等邊三角形),三者才會重合。
重心有可能落在三角形外面嗎?不可能。任何三角形的重心都一定落在三角形內部。
輸入頂點的順序會有影響嗎?不會。因為加法符合交換律,無論怎麼調換頂點順序,算出來的重心都一樣。