シュタイナー点

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ユークリッド幾何学において、シュタイナー点(シュタイナーてん、テンプレート:Lang-en-short)は三角形の中心の一つである[1]テンプレート:仮リンクの「Encyclopedia of Triangle Centers」ではX(99)として登録されている[2]。1826年、スイスの数学者ヤコブ・シュタイナーによって言及され、1886年、ヨーゼフ・ノイベルグによって名付けられた[2][3]。なお、頂点との距離の和を最小にする点をシュタイナー点と言う場合もある(テンプレート:仮リンクを参照)[4]

定義

シュタイナー点の作図法 テンプレート:Legend-line

シュタイナー点で交わる線: テンプレート:Legend-line テンプレート:Legend-line テンプレート:Legend-line

シュタイナー点の定義は以下のとおりである(これはシュタイナー自身が採用した定義ではない[2])。

三角形テンプレート:Mvar外心テンプレート:Mvar類似重心テンプレート:Mvar とする。テンプレート:Mvar直径とする円(ブロカール円)とテンプレート:Mvar垂直二等分線テンプレート:Mvarでない方の交点をテンプレート:Mvarとする。テンプレート:Mvar,テンプレート:Mvarについても同様に定める(この三角形テンプレート:Mvarブロカール三角形と呼ばれる)。テンプレート:Mvarテンプレート:Mvarを通りテンプレート:Mvar に平行な直線とする。テンプレート:Mvar,テンプレート:Mvarも同様に定義する。このときテンプレート:Mvar,テンプレート:Mvar,テンプレート:Mvar共点で、その点を三角形テンプレート:Mvarのシュタイナー点と言う。

Encyclopedia of Triangle Centers」で採用された定義は以下の通りである。

三角形 テンプレート:Mvar についてテンプレート:Mvar,テンプレート:Mvarを上記のように定める。テンプレート:Mvarを、テンプレート:Mvarテンプレート:Mvarで鏡映した点とする。テンプレート:Mvar,テンプレート:Mvarも同様に定義する。テンプレート:Mvarテンプレート:Mvarの交点をテンプレート:Mvarテンプレート:Mvarテンプレート:Mvar の交点をテンプレート:Mvarテンプレート:Mvarテンプレート:Mvarの交点をテンプレート:Mvarとすると、直線 テンプレート:Mvar, テンプレート:Mvar , テンプレート:Mvar は共点であり、その点をシュタイナー点という。

三線座標

シュタイナー点の三線座標は以下の様に与えられる。

bcb2c2:cac2a2:aba2b2

=b2c2csc(BC):c2a2csc(CA):a2b2csc(AB)

性質

タリ―点

テンプレート:Main

テンプレート:Mvar を通るテンプレート:Mvarの垂線、テンプレート:Mvarを通るテンプレート:Mvarの垂線、テンプレート:Mvarを通るテンプレート:Mvarの垂線はタリ―点で交わる。

シュタイナー点と似た性質を持つ点がタリ―点である。三角形テンプレート:Mvarの外接円の、シュタイナー点の対蹠点をタリ―点と言う。「Encyclopedia of Triangle Centers」ではX(98)として登録されている。タリ―点の三線座標は以下の式で与えられる。

sec(A+ω):sec(B+ω):sec(C+ω)
=f(a,b,c):f(b,c,a):f(c,a,b)
ここで テンプレート:Mvarブロカール角
f(a,b,c)=bcb4+c4a2b2a2c2 である。

シュタイナー点のように、タリ―点は以下の様に定義される。

三角形 テンプレート:Mvarに対し三角形テンプレート:Mvarブロカール三角形 とする。テンプレート:Mvarテンプレート:Mvarに垂直なテンプレート:Mvarを通る直線、テンプレート:Mvarテンプレート:Mvarに垂直なテンプレート:Mvarを通る直線、テンプレート:Mvarテンプレート:Mvarに垂直なテンプレート:Mvarを通る直線とする。このとき、テンプレート:Mvar, テンプレート:Mvar,テンプレート:Mvar共点であり、その点を三角形テンプレート:Mvarのタリ―点という。

出典

テンプレート:Reflist

関連項目