उन्नत अंतर्लिखित वर्ग खोजक

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गणितीय डेटा

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अंतर्लिखित वर्ग खोजक के बारे में

गणितीय आधार

शूलेस फॉर्मूला

हम वक्र द्वारा बनाए गए बहुभुज के क्षेत्रफल की गणना के लिए शूलेस फॉर्मूला (जिसे सर्वेयर का फॉर्मूला भी कहा जाता है) का उपयोग करते हैं:

A=12i=1n1(xiyi+1+xny1)i=1n1(xi+1yi+x1yn)A = \frac{1}{2}\left|\sum_{i=1}^{n-1} (x_i y_{i+1} + x_n y_1) - \sum_{i=1}^{n-1} (x_{i+1} y_i + x_1 y_n)\right|

जहां (xi, yi) बहुभुज के i-वें शीर्ष के निर्देशांक हैं।

एल्गोरिदम कार्यान्वयन

अंतर्लिखित वर्ग खोजना

यह एल्गोरिदम सबसे बड़े अंतर्लिखित वर्ग को खोजने के लिए वक्र के अंदर यादृच्छिक बिंदुओं को आजमाते हुए एक मोंटे कार्लो दृष्टिकोण का उपयोग करता है।

function findInscribedSquare(curve) {
  const minX = Math.min(...curve.map(p => p.x));
  const maxX = Math.max(...curve.map(p => p.x));
  const minY = Math.min(...curve.map(p => p.y));
  const maxY = Math.max(...curve.map(p => p.y));

  let bestSquare = [];
  let maxSize = 0;

  for (let i = 0; i < 1000; i++) {
    const center = getRandomPointInside(curve);
    let low = 0;
    let high = Math.min(maxX - minX, maxY - minY);

    while (high - low > 1) {
      const mid = (low + high) / 2;
      const square = [
        { x: center.x - mid / 2, y: center.y - mid / 2 },
        { x: center.x + mid / 2, y: center.y - mid / 2 },
        { x: center.x + mid / 2, y: center.y + mid / 2 },
        { x: center.x - mid / 2, y: center.y + mid / 2 },
      ];

      if (square.every(p => isPointInside(p, curve))) {
        if (mid > maxSize) {
          maxSize = mid;
          bestSquare = square;
        }
        low = mid;
      } else {
        high = mid;
      }
    }
  }

  return bestSquare;
}

यह एल्गोरिदम सबसे बड़े अंतर्लिखित वर्ग को खोजने के लिए वक्र के अंदर यादृच्छिक बिंदुओं को आजमाते हुए एक मोंटे कार्लो दृष्टिकोण का उपयोग करता है।

विस्तारित वर्ग खोजना

यह एल्गोरिदम वक्र का सीमांकन बॉक्स ढूंढता है और एक वर्ग बनाता है जो इसे पूरी तरह से घेरता है।

function findExtendedSquare(curve) {
  const minX = Math.min(...curve.map(p => p.x));
  const maxX = Math.max(...curve.map(p => p.x));
  const minY = Math.min(...curve.map(p => p.y));
  const maxY = Math.max(...curve.map(p => p.y));

  const centerX = (minX + maxX) / 2;
  const centerY = (minY + maxY) / 2;
  const size = Math.max(maxX - minX, maxY - minY);

  return [
    { x: centerX - size / 2, y: centerY - size / 2 },
    { x: centerX + size / 2, y: centerY - size / 2 },
    { x: centerX + size / 2, y: centerY + size / 2 },
    { x: centerX - size / 2, y: centerY + size / 2 },
  ];
}

यह एल्गोरिदम वक्र का सीमांकन बॉक्स ढूंढता है और एक वर्ग बनाता है जो इसे पूरी तरह से घेरता है।

परिचय

अंतर्लिखित वर्ग खोजक में आपका स्वागत है, एक इंटरैक्टिव उपकरण जो ज्यामिति और गणितीय अनुमानों की रोमांचक दुनिया का अन्वेषण करता है।

यह एप्लिकेशन आपको बंद वक्र बनाने और उनके भीतर अंतर्लिखित वर्गों की खोज करने की अनुमति देता है, जो एक सदी पुरानी गणितीय समस्या को जीवंत करता है।

मुख्य अवधारणाएँ

बंद वक्र

एक बंद वक्र एक समतल में एक निरंतर लूप है, जैसे एक वृत्त या कोई भी आकृति जो वहीं समाप्त होती है जहां से शुरू होती है।

अंतर्लिखित वर्ग

एक अंतर्लिखित वर्ग एक ऐसा वर्ग है जो एक बंद वक्र के अंदर पूरी तरह से फिट होता है, जिसके सभी चार कोने वक्र को छूते हैं।

विस्तारित वर्ग

एक विस्तारित वर्ग सबसे छोटा वर्ग है जो बंद वक्र को पूरी तरह से घेरता है।

क्षेत्रफल गणना

वक्र और वर्गों का क्षेत्रफल उन्नत ज्यामितीय एल्गोरिदम का उपयोग करके गणना की जाती है।

वक्र की लंबाई

वक्र के चारों ओर की कुल दूरी, किलोपिक्सेल में मापी जाती है।

उपयोग कैसे करें

1

टूलबार से एक ड्राइंग टूल चुनें।

2

कैनवास पर एक बंद वक्र बनाएं।

3

अंतर्लिखित वर्ग को खोजने के लिए 'अंतर्लिखित वर्ग खोजें' पर क्लिक करें।

4

घेरने वाले वर्ग को खोजने के लिए 'विस्तारित वर्ग खोजें' पर क्लिक करें।

5

अपने वक्र और वर्गों के लिए गणितीय डेटा देखें।

6

नए वक्र के साथ फिर से शुरू करने के लिए 'साफ़ करें' बटन का उपयोग करें।

7

विभिन्न आकृतियों के साथ प्रयोग करें और परिणामों की तुलना करें!

आगे का अन्वेषण

अंतर्लिखित वर्ग की समस्या गणितीय अन्वेषण के लिए कई मार्ग खोलती है:

जांच करें कि पूरी तरह से गोलाकार वक्र कितनी बार अंतर्लिखित वर्ग उत्पन्न करते हैं।

अंतर्लिखित वर्गों को अधिक कुशलता से खोजने के लिए विभिन्न एल्गोरिदम का अन्वेषण करें।

वक्र के क्षेत्रफल और उसके अंतर्लिखित वर्ग के बीच संबंध का अध्ययन करें।

विचार करें कि यह समस्या अंतर्लिखित घनों के साथ तीन आयामों में कैसे विस्तारित हो सकती है।

अन्वेषण का आनंद लें, और आपकी गणितीय जिज्ञासा कभी न समाप्त हो!

मेक्सिको के वेब डेवलपर लुइस द्वारा बनाया गया

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