三角形の中心

<三角形の中心>

三角形:

  同一直線上にない3点と、それらを結ぶ3つの線分からなる多角形

三角形の5心

  ①重心(center of gravity):
    3頂点から対辺への中線(頂点と対辺の中点を結ぶ線)の交点
    一次モーメントが0となる点

  ②垂心(orthocenter):
    3頂点から対辺への垂線(頂点と対辺の垂線の足を結ぶ線)の交点

  ③外心(outer center,circumcenter):
    3辺の垂直ニ等分線の交点
    三角形に外接する(3頂点に接する)外接円の中心

  ④内心(inner center):
    3頂点の内角の二等分線の交点
    三角形に内接する(3辺に接する)内接円の中心

  ⑤傍心(excenter):
    3頂点の外角の二等分線(1頂点の内角の二等分線と他の2頂点の外角の二等分線)の交点
    1つの内角の二等分線および2つの外角(内角の補角)の二等分線の交点
    三角形に傍接する(1辺と他の2辺の延長線に接する)3つの傍接円の中心

三角形の5心

三角形のその他の中心

座標解析

簡易座標

重心


[三角形の中心座標]


  • ①三線座標:対象の心と三角形の3辺からの距離で表す座標
 点Pが、辺BCからhA、辺CAからhB、辺ABからhCだけ離れている時=点Pの三線座標(hA,hB,hC)
 辺に対して三角形と反対側にある場合、負値となる
 実際には、単純な比に換算して用いられる
 垂心を基準にとる座標

 絶対三線座標:実際の距離で示した三線座標
 例)内心では、三線座標は(1,1,1)で、絶対三線座標は(r,r,r)である (r=内接円の半径)

  • ②重心座標:対象の心と三角形の3頂点で作る三角形の面積の比で表す座標
 PBCと△PCAと△PABの面積の比が、gA:gB:gCの時=点Pの重心座標(gA,gB,gC)
 重心を基準にとる座標

  • 三線座標と重心座標の間の関係
 gA:gB:gC=ahA:bhB:chC
(a,b,c :3 辺の長さ)

 3 点の三線座標からなる行列式の値が0の場合、その 3 点は同一直線上にある。
 3 点の重心座標からなる行列式の値が0の場合、その 3 点は同一直線上にある。

[心の座標]

内心I 重心G 外心O 垂心H 傍心Eα,Eβ,Eγ
一般座標 *1 *2 *3 *4 *5
簡易座標 *1' ((X2+X3)/3,Y3/3) 3' (X3,X3(X2-X3)/Y3) 5'
三線座標 (1,1,1) (bc,ca,ab) (cos(A),cos(B),cos(C)) (cos(B)cos(C),cos(C)cos(A),cos(A)cos(B)) (-1,1,1),(1,-1,1),(1,1,-1)
絶対三線座標 (r,r,r) (1/a,1/b,1/c) (cos(A),cos(B),cos(C)) (1/cos(A),1/cos(B),1/cos(C)) (-rα,rα,rα),(rβ,-rβ,rβ),(rγ,rγ,-rγ)
重心座標 (a,b,c) (1,1,1) (sin(2A),sin(2B),sin(2C))=(a sin(A),b sin(B),c sin(C)) (tan(A),tan(B),tan(C)) (-a,b,c),(a,-b,c),(a,b,-c)

 *内部にない

 *1:内心
 X=(aX1+bX2+cX3)/(a+b+c),Y=(aY1+bY2+cY3)/(a+b+c)

 *2:重心
 X=(X1+X2+X3)/3,Y=(Y1+Y2+Y3)/3

 *3:外心
 X={X1・sin(2A)+X2・sin(2B)+X3・sin(2C)}/{sin(2A)+sin(2B)+sin(2C)},Y={Y1・sin(2A)+Y2・sin(2B)+Y3・sin(2C)}/{sin(2A)+sin(2B)+sin(2C)}
 X={aX1・sin(A)+bX2・sin(B)+cX3・sin(C)}/{a sin(A)+b sin(B)+c sin(C)},Y={aY1・sin(A)+bY2・sin(B)+cY3・sin(C)}/{a sin(A)+b sin(B)+c sin(C)}

 *4:垂心
 X={X1・tan(A)+X2・tan(B)+X3・tan(C)}/{tan(A)+tan(B)+tan(C)},Y={Y1・tan(A)+Y2・tan(B)+Y3・tan(C)}/{tan(A)+tan(B)+tan(C)}

 *5:傍心
 Xα=(-aX1+bX2+cX3)/(-a+b+c),Yα=(-aY1+bY2+cY3)/(-a+b+c)
 Xβ=(aX1-bX2+cX3)/(a-b+c),Yβ=(aY1-bY2+cY3)/(a-b+c}
 Xγ=(aX1+bX2-cX3)/(a+b-c),Yγ=(aY1+bY2-cY3)/(a+b-c)

三角形の五心の位置ベクトル:
http://www.h6.dion.ne.jp/~ooya/Suugaku/IchiVector5shin.pdf


三角形の五心と他の中心:
http://www.highflyer2.com/math/centers.html






最終更新:2013年11月26日 22:10
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