垂足三角形

From Wikipedia, the free encyclopedia

  元の三角形 ABC
  Pから各辺に対する垂線
  Pの垂足三角形LMN

ユークリッド幾何学において、垂足三角形(すいそくさんかくけい、:Pedal triangle)とは三角形に対して定義される三角形の一つである。

ABCA, B, Cでない点Pについて、Pから直線BC, AC, AB垂線を降ろし、垂線とそれぞれの直線の交点(垂足)をL, M, Nとする。このときLMN を垂足三角形と言う。

ABC鋭角三角形LMNの角がそれぞれ180° − 2A,180° − 2B,180° − 2Cならば、PABC垂心である[1]。日本語ではこのときのLMNのみを垂足三角形と呼ぶ場合もある。

特別な点の垂足三角形の例を挙げる。

Pが外接円上にある場合
  ABC
  ABC外接円
  Pから降ろされた垂線
  シムソン線LMN

内部のPの垂足三角形の頂点について、以下の等式が成り立つ。これはカルノーの定理 (垂線)と呼ばれる[3]

P三線座標p: q : rとし、Pの垂足三角形の頂点Pの座標は以下の様に与えられる。

反垂足三角形

L'を、Bを通るBPの垂線とCを通るCPの垂線の交点とする。点M',N'も同様に定義する。 L'M'N'P反垂足三角形(Antipedal triangle)または逆垂足三角形と言い[4][5]、それら点の三線座標は以下の様に与えられる。特別な点に対する反垂足三角形の例を挙げる[6]

Pを直線BC,CA,AB上にない点、P −1P等角共役点とする。 Pの垂足三角形とP −1の反垂足三角形は相似の位置にある。相似の中心の三線座標は以下の様に与えられる 。 Pの垂足三角形とP −1の反垂足三角形の面積の積はABCの面積の二乗に等しい。

垂足円

P 及びPの等角共役点P*の垂足円。

垂足三角形の外接円垂足円(Pedal circle)という[4]。ただし三角形の外接円上の点の垂足円は定義できない、または、半径無限大である円として捉える(シムソン線と一致する)。

等角共役点の垂足円

三角形の外接円上にない点PについてPの垂足円とP等角共役点P*の垂足円は一致する。また、垂足円の中心はPP*の中点であることが知られている[7]

例えばP垂心であるとき垂足円は九点円であり、P*外心なのでこの垂足円も九点円になる。P内心であるとき内接円である。

垂足円に対する垂足三角形の対蹠点

Pの垂足三角形の各頂点を垂足円の中心で鏡映した点の成す三角形と、元の三角形は配景の関係にある[8]。この配景の中心をPのpedal antipodal perspectorという。例えば、それぞれ内心、垂心のpedal antipodal perspectorはナーゲル点プラソロフ点である。

関連

出典

外部リンク

Related Articles

Wikiwand AI