重心の一覧

重心の一覧(じゅうしんのいちらん)を記述する。

幾何学における重心とは、図形内における1次のモーメントの総和が0になる点である。これは、力学において均一な密度を持つ物体の重心と一致する。

一般的な重心の位置

  • 図形が点対称の場合、重心は対称の中心と一致する。
  • 図形が線対称の場合、重心は対称軸上にある。複数の対称軸を持つ場合、重心はそれらの交点となる。
  • 2つの図形をつないだ図形の重心は、元の2つの図の重心を通る直線上にある。

平面図形の重心

x ¯ {\displaystyle {\bar {x}}} y ¯ {\displaystyle {\bar {y}}} 面積
直角三角形 b 3 {\displaystyle {\frac {-b}{3}}} h 3 {\displaystyle {\frac {h}{3}}} b h 2 {\displaystyle {\frac {bh}{2}}}
四分円 4 r 3 π {\displaystyle {\frac {4r}{3\pi }}} 4 r 3 π {\displaystyle {\frac {4r}{3\pi }}} π r 2 4 {\displaystyle {\frac {\pi r^{2}}{4}}}
半円 半径 r {\displaystyle r} を持ち原点を中心とする円の、 x {\displaystyle \,\!x} 軸より上の領域 0 {\displaystyle \,\!0} 4 r 3 π {\displaystyle {\frac {4r}{3\pi }}} π r 2 2 {\displaystyle {\frac {\pi r^{2}}{2}}}
楕円の4分の1 楕円 x 2 a 2 + y 2 b 2 = 1 {\displaystyle {\frac {x^{2}}{a^{2}}}+{\frac {y^{2}}{b^{2}}}=1} のうち、第1象限にある領域 4 a 3 π {\displaystyle {\frac {4a}{3\pi }}} 4 b 3 π {\displaystyle {\frac {4b}{3\pi }}} π a b 4 {\displaystyle {\frac {\pi ab}{4}}}
楕円の半分 0 {\displaystyle \,\!0} 4 b 3 π {\displaystyle {\frac {4b}{3\pi }}} π a b 2 {\displaystyle {\frac {\pi ab}{2}}}
放物線の半分に囲まれた領域 放物線 y = h b 2 x 2 {\displaystyle y={\frac {h}{b^{2}}}x^{2}} y {\displaystyle \,\!y} 軸、直線 y = h {\displaystyle \,\!y=h} で囲まれた領域 3 b 8 {\displaystyle {\frac {3b}{8}}} 3 h 5 {\displaystyle {\frac {3h}{5}}} 2 b h 3 {\displaystyle {\frac {2bh}{3}}}
放物線 放物線 y = h b 2 x 2 {\displaystyle \,\!y={\frac {h}{b^{2}}}x^{2}} と 直線 y = h {\displaystyle \,\!y=h} で囲まれた領域 0 {\displaystyle \,\!0} 3 h 5 {\displaystyle {\frac {3h}{5}}} 4 b h 3 {\displaystyle {\frac {4bh}{3}}}
放物線の下部 放物線 y = h b 2 x 2 {\displaystyle \,\!y={\frac {h}{b^{2}}}x^{2}} x {\displaystyle \,\!x} 軸、直線 x = b {\displaystyle \,\!x=b} で囲まれた領域 3 b 4 {\displaystyle {\frac {3b}{4}}} 3 h 10 {\displaystyle {\frac {3h}{10}}} b h 3 {\displaystyle {\frac {bh}{3}}}
曲線の下部 曲線 y = h b n x n {\displaystyle y={\frac {h}{b^{n}}}x^{n}} x {\displaystyle \,\!x} 軸、直線 x = b {\displaystyle \,\!x=b} で囲まれた領域 n + 1 n + 2 b {\displaystyle {\frac {n+1}{n+2}}b} n + 1 4 n + 2 h {\displaystyle {\frac {n+1}{4n+2}}h} b h n + 1 {\displaystyle {\frac {bh}{n+1}}}
扇形 極座標表記で) θ = α {\displaystyle \,\!\theta =-\alpha } から θ = α {\displaystyle \,\!\theta =\alpha } の範囲内の 弧 r = ρ {\displaystyle \,\!r=\rho } と 弧の両端と原点を結ぶ直線で囲まれた範囲 2 ρ sin ( α ) 3 α {\displaystyle {\frac {2\rho \sin(\alpha )}{3\alpha }}} 0 {\displaystyle \,\!0} α ρ 2 {\displaystyle \,\!\alpha \rho ^{2}}
弓形 0 {\displaystyle \,\!0} 4 R sin 3 θ 2 3 ( θ sin θ ) {\displaystyle {\frac {4R\sin ^{3}{\frac {\theta }{2}}}{3(\theta -\sin {\theta })}}} R 2 2 ( θ sin θ ) {\displaystyle {\frac {R^{2}}{2}}(\theta -\sin {\theta })}
四分円の弧 x 2 + y 2 = r 2 {\displaystyle \,\!x^{2}+y^{2}=r^{2}} を満たす点のうち、第1象限にある部分 2 r π {\displaystyle {\frac {2r}{\pi }}} 2 r π {\displaystyle {\frac {2r}{\pi }}} π r 2 {\displaystyle {\frac {\pi r}{2}}}
半円の弧 x 2 + y 2 = r 2 {\displaystyle \,\!x^{2}+y^{2}=r^{2}} を満たす点のうち x {\displaystyle \,\!x} 軸の上にある部分 0 {\displaystyle \,\!0} 2 r π {\displaystyle {\frac {2r}{\pi }}} π r {\displaystyle \,\!\pi r}
円弧 (極座標表記で) r = ρ {\displaystyle \,\!r=\rho } かつ θ = α {\displaystyle \,\!\theta =-\alpha } から θ = α {\displaystyle \,\!\theta =\alpha } の範囲にある部分 ρ sin ( α ) α {\displaystyle {\frac {\rho \sin(\alpha )}{\alpha }}} 0 {\displaystyle \,\!0} 2 α ρ {\displaystyle \,\!2\alpha \rho }

立体図形の重心

外部リンク

  • http://www.engineering.com/Library/ArticlesPage/tabid/85/articleType/ArticleView/articleId/109/Centroids-of-Common-Shapes.aspx
  • http://www.efunda.com/math/areas/IndexArea.cfm