Алексей

asyncio

Не о том спрашиваете.
Любой цикл можно использовать:

for(;;) {...}
while(true) {...}
do {...} while(true)

Выходить из цикла с помощью break, когда ввод будет нормальный или изменить условие цикла.
На самом деле вечный цикл в данном случае не нужен. Лучше всего предусмотреть, например, 3 попытки ввода, и если не удачно - завершаемся. В этом случае for() подойдет лучше всего.
В целом в С/С++ циклы for и while имеют одинаковую функциональность, но for более приспособлен для счетчиков и т.п., т.к. в нем инициализация, условие и концовка цикла собраны в одной строке (более компактно, чем while). То же самое можно сделать и в while, но инициализацию и концовку придется написать отдельно.

// потрібні бібліотеки:
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
//....
srand(time(0));
int A[3][3]; // матриця 3 на 3
/* матриці задаються двомірними масивами */
//заповнення рандомом
for (int i = 0; i < 3; i++){
    for (int j = 0; j < 3; j++){
         A[i][j] = rand() % 100 + 1; // 100 максимум, 1 - мінімум
         cout << setw(3) << A[i][j] << " ";
         if(j >= 3 -1){
              cout << endl;
         }
    }
}

алгоритм закраски такой: берешь точку, смотришь попадает ли она внутрь полигона, если попадает - красишь
а границы рисуешь линиями.

как определить что точка находится внутри полигона

как нарисовать линию алгоритм брезенхэма

Вы уже спрашивали.

Если я правильно понимаю, нужно все эти значения из 3 массивов поместить в один общий и после уже считать среднее геометрическое или суммировать в конце по одному

Можно подсчитать его для каждого массива и затем найти среднее арифметическое для полученных трёх чисел.