垂足円

テンプレート:Mvarの各辺における垂足テンプレート:Mvar。
外心テンプレート:Mvar。
緑の線はテンプレート:Mvarの垂足円半径を表すのに使われる線分。

垂足円は6つの垂足テンプレート:Mvar、テンプレート:Mvar。
垂足円の中心テンプレート:Mvarは線分テンプレート:Mvarの中点。
角の二等分線テンプレート:Mvar。

垂足円(すいそくえん、テンプレート:Lang-en-short)は、幾何学において三角形テンプレート:Mvarと点テンプレート:Mvarについて決まる特別な円である。具体的には、点テンプレート:Mvarからテンプレート:Mathの辺に降ろした垂線と辺の交点テンプレート:Mvar(垂足)が成す三角形(垂足三角形)の外接円を指す用語[1][2]。
基準三角形の外心をテンプレート:Mvar、外接円の半径をテンプレート:Mvarとして、テンプレート:Mvarの垂足円の半径テンプレート:Mvarは次の式で表される[2]。
テンプレート:Mvarが基準三角形の外接円上にあるとき、この式の分母は0になる。これはテンプレート:Mvarの垂足三角形が退化してシムソン線となり、その垂足円は半径が無限大の円となるためである。テンプレート:Mvarが基準三角形の内心であるとき、その垂足円は基準三角形の内接円である。テンプレート:Mvarが基準三角形の垂心または外心であるとき、その垂足円は九点円である[3]。
テンプレート:Mvarを外接円上にない点として、テンプレート:Mvarの等角共役点テンプレート:Mvarの垂足円はテンプレート:Mvarの垂足円と一致する。つまり垂足テンプレート:Mvarとテンプレート:Mvarは同一円周上にある。さらに垂足円の中心は線分テンプレート:Mvarの中点である[1]。
グリフィスの定理または第二フォントネーの定理によれば、基準三角形の外心を通る直線の垂足円はある定点を通る[4]。
共線でない4点テンプレート:Mvarについて、1点とほか3点の成す三角形に対する延べ4つの垂足円は1点で交わる[3]。
一般化
2021年斎藤輝は、対垂三角形を対等角三角形に一般化するように、垂足円を任意の角に一般化した[5]。
- 等角共役点テンプレート:Mvarをそれぞれ各辺にテンプレート:Mvarの角度で射影した点、延べ6点は共円である。
テンプレート:Mathとすれば垂足円を得る。
出典
- ↑ 1.0 1.1 Ross Honsberger: Episodes in Nineteenth and Twentieth Century Euclidean Geometry. MAA, 1995, pp. 67–75
- ↑ 2.0 2.1 Roger A. Johnson: Advanced Euclidean Geometry. Dover 2007 (reprint), ISBN 978-0-486-46237-0, pp. 135–144, 155, 240
- ↑ 3.0 3.1 テンプレート:MathWorld
- ↑ テンプレート:MathWorld
- ↑ テンプレート:Cite journal