UNIVERSIDAD AUTONOMA AGRARIA ANTONIO NARRO DIVISION DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE RIEGO Y DRENAJE MATERIA: Programación para Irrigación TITULAR: Dr. Javier de Jesús Cortés Bracho ALUMNO: Luis Santiago Hernández Matricula: 285429 TAREA: #1 “cálculo de un área irregular, algoritmo y su Representación en un diagrama de flujo” Buenavista Saltillo Coahuila, Enero 2011 CÁLCULO DEL ÁREA DE UN POLÍGONO IRREGULAR CUALQUIERA. Tenemos una figura irregular cualquiera por ejemplo la que se muestra, se pretende calcular el área, por lo que debemos seguir una serie de pasos para lograr el objetivo. 1.-Escogemos uno de los vértices (uno cualquiera, el que mejor nos venga), y a ese lo vamos a llamar vértice 1. Luego, siguiendo un sentido antihorario, numeramos los demás… 2, 3, 4… los que sean. 2.-A continuación, iremos formando todos los posibles triángulos que tengan en común al vértice 1. Dicho de otra manera: El triángulo formado por 1,2,3, luego 1,3,4, luego 1,4, 5, luego 1,5,6 … y así hasta el último. 3.-De cada uno de ellos calcularemos el determinante y la suma de todos los resultados será el área del polígono. Al desarrollar la suma de determinantes, nos daremos cuenta de que hay términos que en un determinante aparecen sumando y en otro restando. (Cada determinante tiene tres términos que suman y tres que restan). Por ejemplo, si los vértices del polígono están en las coordenadas (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), (x4,y4)… (xn, yn) El primer determinante es: x1·y2·½ + x2·y3·½ + x3·y1·½ - y1·x2·½ - y2·x3·½ y3·x1·½ y el segundo es: x1·y3·½ + x3·y4·½ + x4·y1·½ - y1·x3·½ - y2·x4·½ - y4·x1·½ Los términos subrayados se pueden eliminar, ya que en uno aparecen sumando y en otro restando. Cuando hacemos esto para todos los determinantes, resulta que podemos eliminar un montón de términos, y además, por supuesto, sacar como factor común el ½. Si eliminamos todos esos términos que se anulan, el resultado de la suma de los determinantes es: x1·y2-y1·x2+ x2·y3-y2·x3+ x3·y4-y3·x4+… xn·y1-yn·x1 Todo ello multiplicado por ½. Se le llama a menudo “producto en cruz”, por la forma que tiene si representamos los términos de esta manera. En éste gráfico, representamos las coordenadas de los vértices que forman un término. Las que están unidas por una línea roja son términos que suman, y las que están unidas por una línea azul son términos que restan (sin olvidarnos del ½ que lo multiplica todo). Así pues, y después de todo este rollo, el algoritmo para calcular el área de un polígono P conociendo las coordenadas de sus vértices ordenados en sentido horario o antihorario y expresadas como (x1,y1), (x2,y2) … (xn, yn) es: Con esta fórmula, se calcula el área en cualquier programa. Algoritmo para calcular área irregular 1.- Inicio 2.- Identificar triángulos, A,B,C,D,E,F,…Z 3.- Calcular los vértices 4.- Sumar las determinantes 5.- Aplicar la formula general área y calcular el 6.- Mostrar el área 7.- Fin DIAGRAMA DE FLUJO PARA CALCULAR UN AREA IRREGULAR INICIO Los triángulos identificados son: A, B, C,..z Las coordenadas de los vértices son: (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), (x4,y4)… (Xn, Yn) (x1·y2-y1·x2+ x2·y3-y2·x3+ x3·y4-y3·x4+… xn·y1-yn·x1 ) 1/2 Formula general El área es: Fin