在 C++ 中查找二维平面中一个点的镜像


在这个问题中,我们给定二维平面中的一个点 P 和方程 ax + by + c = 0 的点 a、b、c。我们的任务是找到二维平面中一个点的镜像。

让我们举个例子来理解这个问题:

输入

P = (2, 1), a = 1, b = -1, c = 0

输出

(1, 2)

解释

平面看起来像:

解决方案方法

为了解决这个问题,我们需要找到坐标为 (x', y') 的点 P'。因此,我们有 R,它是 P - P' 线与镜像线相交的中点。

P-R-P' 线垂直于镜像。因此,线的方程将是:

ay - by + d = 0

点是 P(x, y);P'(x', y');R(xm, ym)。

点 P 和 R 是已知的。因此,使用这些方程,我们将找到 P' 为:

$$\left(\frac{??'-??}{??}\right)=\left(\frac{??'-??}{??}\right)=\left(\frac{????-????+??}{??^2+x^2}\right)$$

程序演示我们解决方案的工作原理:

示例

 在线演示

#include <iostream>
using namespace std;
void findMirrorImage( double a, double b, double c, double x, double y){
   double points = -2 * (a * x + b * y + c) / (a * a + b * b);
   double xm = points * a + x;
   double ym = points * b + y;
   cout<<"("<<xm<<","<<ym<<")";
}
int main(){
   double a = -1.0;
   double b = 1.0;
   double c = 0.0;
   double x = 1.0;
   double y = 0.0;
   cout<<"Image of point ("<<x<<", "<<y<<") using mirror ("<<a<<")x + ("<<b<<")y + ("<<c<< ") = 0, is :";
   findMirrorImage(a, b, c, x, y);
   return 0;
}

输出

Image of point (1, 0) using mirror (-1)x + (1)y + (0) = 0, is :(0,1)

更新于:2021年3月12日

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