Краткое описание

The equilateral triangle as base element.

General case

Segments in the general case

0) The side length of the equilateral base triangle is: ${\displaystyle a_{0}}$

Perimeters in the general case

0) Perimeter of equilateral base triangle: ${\displaystyle P_{0}=3\cdot a_{0}}$

Areas in the general case

0) Area of the equilateral base triangle: ${\displaystyle A_{0}={\frac {\sqrt {3}}{4}}\cdot a_{0}^{2}\quad \approx 0.433\cdot a_{0}^{2}\quad }$, see calculation (2)

Centroids in the general case

By definition the centroid point of a base shape is ${\displaystyle S_{0}=0+0i}$
The positon of point D relative to ${\displaystyle S_{0}}$ is: ${\displaystyle D=0-{\frac {1}{3}}\cdot |CD|\cdot i=0-{\frac {1}{3}}\cdot {\frac {\sqrt {3}}{2}}\cdot a_{0}\cdot i=\left(0-{\frac {1}{2{\sqrt {3}}}}\cdot i\right)\cdot a_{0}}$

Normalised case

In the normalised case the area of the base shape is set to 1.
So ${\displaystyle A_{0}={\frac {\sqrt {3}}{4}}\cdot a_{0}^{2}=1\quad \Rightarrow a_{0}^{2}={\frac {4}{\sqrt {3}}}\quad \Rightarrow a_{0}={\frac {2}{\sqrt {\sqrt {3}}}}\quad \approx 1.52}$

Segments in the normalised case

0) Side length of the triangle ${\displaystyle a_{0}={\frac {2}{\sqrt {\sqrt {3}}}}\quad \approx 1.52}$

Perimeter in the normalised case

0) Perimeter of base triangle: ${\displaystyle P_{0}=3\cdot {\frac {2}{\sqrt {\sqrt {3}}}}={\sqrt {12{\sqrt {3}}}}\quad \approx 4.5590141}$

Area in the normalised case

0) Area of the base triangle is by definition ${\displaystyle A_{0}={\frac {\sqrt {3}}{4}}\cdot \left({\frac {2}{\sqrt {\sqrt {3}}}}\right)^{2}=1}$

Centroids in the normalised case

By definition the centroid point of a base shape is ${\displaystyle S_{0}=0+0i}$
The positon of point D relative to ${\displaystyle S_{0}}$ is: ${\displaystyle D=\left(0-{\frac {1}{2{\sqrt {3}}}}\cdot i\right)\cdot {\frac {2}{\sqrt {\sqrt {3}}}}=0-{\sqrt {\frac {1}{3{\sqrt {3}}}}}\cdot i\quad \approx 0-0.439i}$

Calculations

Known elements

(0) Given is the side length of the equilateral triangle: ${\displaystyle a_{0}}$
(1)${\displaystyle \quad |AB|=|BC|=|AC|=a_{0}}$
(2)${\displaystyle \quad |AD|=|BD|={\frac {1}{2}}\cdot a_{0}}$

Calculation 1

The height ${\displaystyle |CD|}$ is calculated:
${\displaystyle \quad |AD|^{2}+|CD|^{2}=|AC|^{2}\quad }$,applying the Pythagorean theorem on the rectangular triangle ${\displaystyle \triangle ABC}$
${\displaystyle \quad \Leftrightarrow \left({\frac {1}{2}}\cdot a_{0}\right)^{2}+|CD|^{2}=|AC|^{2}\quad }$, applying equation (2)
${\displaystyle \quad \Leftrightarrow \left({\frac {1}{2}}\cdot a_{0}\right)^{2}+|CD|^{2}=a_{0}^{2}\quad }$, applying equation (1)
${\displaystyle \quad \Leftrightarrow |CD|^{2}=a_{0}^{2}-{\frac {1}{4}}\cdot a_{0}^{2}\quad }$, rearranging
${\displaystyle \quad \Leftrightarrow |CD|^{2}={\frac {3}{4}}\cdot a_{0}^{2}\quad }$, rearranging
${\displaystyle \quad \Leftrightarrow |CD|={\frac {\sqrt {3}}{2}}\cdot a_{0}\quad }$, rearranging

Calculation 2

${\displaystyle \quad A_{0}=|AD|\cdot |CD|}$
${\displaystyle \quad \Leftrightarrow A_{0}={\frac {1}{2}}\cdot a_{0}\cdot |CD|\quad }$, applying equation (2)
${\displaystyle \quad \Leftrightarrow A_{0}={\frac {1}{2}}\cdot a_{0}\cdot {\frac {\sqrt {3}}{2}}\cdot a_{0}\quad }$, applying result of calculation (2)
${\displaystyle \quad \Leftrightarrow A_{0}={\frac {\sqrt {3}}{4}}\cdot a_{0}^{2}\quad \approx 0.433\cdot a_{0}^{2}\quad }$

Лицензирование

Я, владелец авторских прав на это произведение, добровольно публикую его на условиях следующей лицензии:

Этот файл доступен по лицензии Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International

Вы можете свободно:

• делиться произведением – копировать, распространять и передавать данное произведение
• создавать производные – переделывать данное произведение

При соблюдении следующих условий:

• атрибуция – Вы должны указать авторство, предоставить ссылку на лицензию и указать, внёс ли автор какие-либо изменения. Это можно сделать любым разумным способом, но не создавая впечатление, что лицензиат поддерживает вас или использование вами данного произведения.
• распространение на тех же условиях – Если вы изменяете, преобразуете или создаёте иное произведение на основе данного, то обязаны использовать лицензию исходного произведения или лицензию, совместимую с исходной.

https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0CC BY-SA 4.0 Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 truetrue