意味 △ ABCを 平面三角形とし、x : y : zを 三角形△ ABC の平面上の任意の点の三線形座標 とする。
△ ABC の平面上の直線で、三線形座標での方程式は次の形式である。 f ( 1 、 b 、 c ) x + g ( 1 、 b 、 c ) y + h ( 1 、 b 、 c ) z = 0 {\displaystyle f(a,b,c)\,x+g(a,b,c)\,y+h(a,b,c)\,z=0} 三線形座標を持つ点 f ( 1 、 b 、 c ) : g ( 1 、 b 、 c ) : h ( 1 、 b 、 c ) {\displaystyle f(a,b,c):g(a,b,c):h(a,b,c)} は三角形の中心であり、は△ ABC の平面上の△ ABC に対する中心線である。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
中心線を三線式偏光子として扱う 中心線とそれに対応する三角形の中心との間の幾何学的関係は、三線極線と等角共役線 の概念を用いて表現することができる。
させてX = u ( 1 、 b 、 c ) : v ( 1 、 b 、 c ) : w ( 1 、 b 、 c ) {\displaystyle X=u(a,b,c):v(a,b,c):w(a,b,c)} 三角形の中心とする。方程式が x u ( 1 、 b 、 c ) + y v ( 1 、 b 、 c ) + z w ( 1 、 b 、 c ) = 0 \displaystyle {\frac {x}{u(a,b,c)}}+{\frac {y}{v(a,b,c)}}+{\frac {z}{w(a,b,c)}}=0} は三角形の中心Xの 三線極線 である。[ 2 ] [ 5 ] また、点 Y = 1 u ( 1 、 b 、 c ) : 1 v ( 1 、 b 、 c ) : 1 w ( 1 、 b 、 c ) {\displaystyle Y={\frac {1}{u(a,b,c)}}:{\frac {1}{v(a,b,c)}}:{\frac {1}{w(a,b,c)}}} は、三角形の中心Xの 等角共役 です。
したがって、方程式で与えられる中心線は f ( 1 、 b 、 c ) x + g ( 1 、 b 、 c ) y + h ( 1 、 b 、 c ) z = 0 {\displaystyle f(a,b,c)\,x+g(a,b,c)\,y+h(a,b,c)\,z=0} は三角形の中心の等角共役の三線極である。f ( 1 、 b 、 c ) : g ( 1 、 b 、 c ) : h ( 1 、 b 、 c ) 。 {\displaystyle f(a,b,c):g(a,b,c):h(a,b,c).}
関連する三角形の中心は、中心線上の任意の2点間の外差として知られています。 [ 4 ]
中心線建設 Xを △ ABC の任意の三角形の中心とする。
直線AX、BX、CX と、それぞれの頂点A、B、Cにおける角の 内角二等分線 に関するそれらの対称な線を描きなさい。 反射線は一点で交わり、その交点はX の等角共役Y である。 チェビアンAY、BY、CYが それぞれ △ ABC の対辺と点A'、B'、C' で交わるとします。三角形△ A'B'C' はY のチェビアン三角形です。 △ ABC とチェビアン三角形 △ A'B'C' は 透視図法で結ばれており、DEFを2つの三角形の 透視軸 とする。直線DEF は点Y の三線極線である。DEFは三角形の中心 X に対応する中心線である。
中心線の名前が付けられた路線 クラーク・キンバーリング の『三角形中心百科事典』における n 番目の三角形中心をX n とする。X n に関連付けられた中心線はL n で表される。以下に、 名前の付いた中心線のいくつかを示す。
△ ABC とその中心外三角形の透視軸としての反直交軸。
X 1 に関連する中心線、内心:反直交軸内心 X 1 = 1 : 1 : 1 ( I とも表記される) に関連付けられた中心線はx + y + z = 0. {\displaystyle x+y+z=0.} この線は△ ABC の反直交軸 である。[ 6 ]
△ ABC の内心 の等角共役は、内心そのものです。したがって、内心に関連付けられた中心線である反直交軸は、△ ABC とその内心三角形( △ ABC の内心のチェビアン三角形)の透視軸となります。△ ABC の反直交軸は、 △ ABC の 透視軸 であり、 △ ABC の 中心外 三角形 △ I1I2I3 で ある。[ 7 ] △ ABC の接円 に外接する辺を持つ三角形は、△ ABC の接線三角形 である。△ ABC とその接線三角形は透視図法で表され、透視図法の軸は△ ABC の反直交軸である。
X 2 に関連する中心線、重心:ルモワン軸△ ABC の重心 X2 ( G とも表記される) の三線座標は以下のとおりです。 1 1 : 1 b : 1 c {\displaystyle {\frac {1}{a}}:{\frac {1}{b}}:{\frac {1}{c}}} したがって、重心に関連付けられた中心線は、三線形方程式が次のようになる線です。 x 1 + y b + z c = 0. {\displaystyle {\frac {x}{a}}+{\frac {y}{b}}+{\frac {z}{c}}=0.} この線は△ ABC のルモワン軸 、またはルモワン線 とも呼ばれる。
重心X 2 の等角共役は、三線座標a : b : c を持つ対称中点 X 6 ( K とも表記)です。したがって、 △ ABC のルモワン軸は、△ ABC の対称中点の三線極です。 △ ABC の接三角形 は 、 △ ABC の外接円の頂点における接線によって形成される三角形△ TABTTC です。△ ABCとその接三角形 は 透視図法で描かれて おり 、透視軸は△ ABC のルモワン軸です。
X3 に 関連する中心線、外心:直交軸△ ABC の外心 X3 ( O とも表記される)の三線座標は以下 のとおりです。 コス A : コス B : コス C {\displaystyle \cos A:\cos B:\cos C} したがって、外心に関連付けられた中心線は、三線形方程式が次のようになる線です。 x コス A + y コス B + z コス C = 0. {\displaystyle x\cos A+y\cos B+z\cos C=0.} この線は△ ABC の直交軸 である。[ 8 ]
外心X 3 の等角共役は 、三線座標sec A : sec B : sec C を持つ垂心 X 4 ( H とも表記)です。したがって、 △ ABC の垂軸は、 △ ABC の垂心の三線極です。 △ ABC の垂軸は、 △ ABC およびその垂三角形△ H A H B H C の透視軸です。また、三角形の外接円および九点円の根軸でもあります。
X4 に 関連する中心線、直交中心△ ABC の垂心 X4 ( H とも表記される)の三線座標は以下 のとおりです。 秒 A : 秒 B : 秒 C {\displaystyle \sec A:\sec B:\sec C} したがって、外心に関連付けられた中心線は、三線形方程式が次のようになる線です。 x 秒 A + y 秒 B + z 秒 C = 0. {\displaystyle x\sec A+y\sec B+z\sec C=0.}
三角形の垂心の等角共役点は、その三角形の外心です。したがって、垂心に対応する中心線は、外心の三線極線となります。
X 5、9 ポイントセンターに関連する中心線△ ABC の9点中心 X5 ( N とも表記される)の三線座標は次の とおりです。[ 9 ] コス ( B − C ) : コス ( C − A ) : コス ( A − B ) 。 {\displaystyle \cos(BC):\cos(CA):\cos(AB).} したがって、9点中心に関連付けられた中心線は、三線形方程式が次のようになる線です。 x コス ( B − C ) + y コス ( C − A ) + z コス ( A − B ) = 0. {\displaystyle x\cos(BC)+y\cos(CA)+z\cos(AB)=0.}
△ ABC の9点中心の等角共役は、△ ABC のKosnita点 X54 で ある。[ 10 ] [ 11 ] したがって、9点中心に関連付けられた中心線は、Kosnita点の三線極線である。コスニタ点は次のように構成されます。△ ABC の外心をO とします。△ BOC 、△ COA 、△ AOB の外心をそれぞれO A 、O B 、O C とします。線分A O A 、BO B 、CO C は一点で交わり、その交点が△ ABC のコスニタ点です。この名前は J. Rigby によるものです。[ 12 ]
△ ABC の対称中点 X6 ( K とも表記される)の三線座標は以下 のとおりです。 1 : b : c {\displaystyle a:b:c} したがって、対称中央点に関連付けられた中心線は、三線形方程式が次のようになる線です。 1 x + b y + c z = 0. {\displaystyle ax+by+cz=0.}
この線は、 △ ABC の平面における無限遠の線です。△ ABC の対称中点の等角共役点は、△ ABC の重心です。したがって、対称中点に関連付けられた中心線は、重心の三線極線です。これは、△ ABC とその中点三角形 の透視軸です。
その他の名前の付いた中央線
オイラー線 △ ABC のオイラー線 は、 △ ABC の重心、外心、垂心、および9点中心を通る線です。オイラー線の三線形方程式は次のとおりです。 x 罪 2 A 罪 ( B − C ) + y 罪 2 B 罪 ( C − A ) + z 罪 2 C 罪 ( A − B ) = 0. {\displaystyle x\sin 2A\sin(BC)+y\sin 2B\sin(CA)+z\sin 2C\sin(AB)=0.} これは三角形の中心X 647 に関連付けられた中心線です。
ナーゲルライン △ ABC のナーゲル線は、 △ ABC の重心、内心、シュピーカー中心 、ナーゲル点 を通る線です。ナーゲル線の三線形方程式は次のとおりです。 x 1 ( b − c ) + y b ( c − 1 ) + z c ( 1 − b ) = 0. {\displaystyle xa(bc)+yb(ca)+zc(ab)=0.} これは三角形の中心X 649 に関連付けられた中心線です。
ブロカール軸 △ ABC のブロカール軸は、 △ ABC の外心と対称中点を通る直線です。その三線形方程式は次のとおりです。 x 罪 ( B − C ) + y 罪 ( C − A ) + z 罪 ( A − B ) = 0. {\displaystyle x\sin(BC)+y\sin(CA)+z\sin(AB)=0.} これは三角形の中心X 523 に関連付けられた中心線です。
ジェルゴンヌ線 △ ABC のゲルゴンヌ線は、 ゲルゴンヌ点 の三線極線です。それは△ ABC のソディ線 に垂直です。その三線方程式はx 1 ( s − 1 ) + y b ( s − b ) + z c ( s − c ) = 0 、 {\displaystyle xa(sa)+yb(sb)+zc(sc)=0,} ここで、sは △ ABC の半周長 です。これは三角形の中心X 55 に関連付けられた中心線です。
参考文献 ↑ キンバーリング、クラーク (1994年6月)。「三角形の平面における中心点と中心線」。Mathematics Magazine。67 ( 3 ):163–187。doi : 10.2307 /2690608。 1 2 3 キンバーリング、クラーク (1998)。 三角形の中心と中心三角形 。カナダ、ウィニペグ:Utilitas Mathematica Publishing, Inc. p. 285。 ↑ Weisstein, Eric W. 「Central Line」 . MathWorld--A Wolfram Web Resource より . 2012年 6月24日 取得. 1 2 キンバーリング、クラーク。 「用語集 :三角形の中心の百科事典」 。 2012年4月23日の オリジナル からアーカイブ。 2012年 6月24日 取得 。 ↑ Weisstein, Eric W. "三線形極座標" . MathWorld--A Wolfram Web Resource より . 2012年 6月28日 取得. ↑ Weisstein, Eric W. 「反直交軸」 . MathWorld--A Wolfram Web Resource より . 2012年 6月28日 取得. ↑ Weisstein, Eric W. 「反直交軸」 . MathWorld--A Wolfram Web Resource より . 2012年 6月26日 取得. ↑ Weisstein, Eric W. 「直交軸」 。MathWorld --A Wolfram Web Resource より 。 ↑ Weisstein, Eric W. 「Nine-Point Center」 . MathWorld--A Wolfram Web Resource より. 2012年 6月29日 取得 。 ↑ Weisstein, Eric W. 「Kosnita Point」 . MathWorld--A Wolfram Web Resource より. 2012年 6月29日 取得 . ↑ Darij Grinberg (2003). "On the Kosnita Point and the Reflection Triangle" (PDF) . Forum Geometricorum . 3 : 105– 111 . 2012年 6月29日 取得 . ↑ J. Rigby (1997). 「忘れられた幾何学的定理に関する短いメモ」。Mathematics & Informatics Quarterly . 7 : 156– 158.