合同二等辺化線点

幾何学において、合同二等辺化線点(ごうどうにとうへんかせんてん[1]:congruent isoscelizers point)は、三角形の中心の一つである[2]Encyclopedia of Triangle Centersでは X(173)として登録されている。1989年、ピーター・イフ の三角形幾何学(ドイツ語版)の研究で発見された[3][4]

定義

P 1 Q 1 ¯ = P 2 Q 2 ¯ = P 3 Q 3 ¯ {\displaystyle {\overline {P_{1}Q_{1}}}={\overline {P_{2}Q_{2}}}={\overline {P_{3}Q_{3}}}}

ABCについて、AP1Q1二等辺三角形となるような線P1Q1A二等辺化線( isoscelizer)という[5]。ただし、P1,Q1はそれぞれAB,AC上にあるとする。また二等辺化線は角の二等分線垂線である。

ABCについて、A, B, Cの二等辺化線をそれぞれ P1Q1, P2Q2, P3Q3とする。このとき線分P1Q1, P2Q2, P3Q3が同じ長さかつP1Q1, P2Q2, P3Q3一点で交わるようにすることができる。この点を合同二等辺化線点という[3]

性質

  基準三角形 ABC
  ABCの合同二等辺化線
  ABC内接円
  A'B'C' の内接円 (A'B'C' の接触三角形A"B"C")
  ABCA"B"C"配景の線
  • ABCの合同二等辺化線点の三線座標は以下の式で与えられる[3]

cos B 2 + cos C 2 cos A 2 : cos C 2 + cos A 2 cos B 2 : cos A 2 + cos B 2 cos C 2 = tan A 2 + sec A 2     : tan B 2 + sec B 2 : tan C 2 + sec C 2 {\displaystyle {\begin{array}{ccccc}\cos {\frac {B}{2}}+\cos {\frac {C}{2}}-\cos {\frac {A}{2}}&:&\cos {\frac {C}{2}}+\cos {\frac {A}{2}}-\cos {\frac {B}{2}}&:&\cos {\frac {A}{2}}+\cos {\frac {B}{2}}-\cos {\frac {C}{2}}\\[4pt]=\quad \tan {\frac {A}{2}}+\sec {\frac {A}{2}}\quad \ \ &:&\tan {\frac {B}{2}}+\sec {\frac {B}{2}}&:&\tan {\frac {C}{2}}+\sec {\frac {C}{2}}\end{array}}}

等角共役点

合同二等辺化線点の等角共役点合同内接円二等辺化線点[1]Congurent incircles isocelizers point)である。定義は次の通り。

ABCについて、点Pを通る、それぞれA, B, Cの二等辺化線と2辺が成す三角形の内接円がすべて合同であるような点Pを合同内接円二等辺化線点という。

合同内接円二等辺化線点は、内心傍心三角形の内心と共線である。

Encyclopedia of Triangle CentersではX(258)で紹介されており、三線座標は次の式で与えられる[7]

tan ( A 2 ) sec ( A 2 ) : tan ( B 2 ) sec ( B 2 ) : tan ( C 2 ) sec ( C 2 ) {\displaystyle \tan({\frac {A}{2}})-\sec({\frac {A}{2}}):\tan({\frac {B}{2}})-\sec({\frac {B}{2}}):\tan({\frac {C}{2}})-\sec({\frac {C}{2}})}

関連

出典

  1. ^ a b “三角形の心”. taurus.ics.nara-wu.ac.jp. 2024年6月1日閲覧。
  2. ^ Weisstein, Eric W.. “Congruent Isoscelizers Point” (英語). mathworld.wolfram.com. 2024年6月1日閲覧。
  3. ^ a b c d “ENCYCLOPEDIA OF TRIANGLE CENTERS”. faculty.evansville.edu. 2024年6月1日閲覧。
  4. ^ Kimberling. “Congruent isoscelizers point”. 3 June 2012閲覧。
  5. ^ “Congruent Isoscelizers Point”. www.mathhandbook.com. 2024年6月23日閲覧。
  6. ^ Eric Danneels (2004). “A Simple Construction of the Congruent Isoscelizers Point”. Forum Geometricorum (Vol 4): 69-71. https://forumgeom.fau.edu/FG2004volume4/FG200409.pdf. 
  7. ^ “ENCYCLOPEDIA OF TRIANGLE CENTERS X(258) = CONGRUENT INCIRCLES ISOSCELIZER POINT”. faculty.evansville.edu. 2024年8月8日閲覧。