■三角形の心(その22)

[3]チェバの定理とメネラウスの定理

 2つの定理は一見似たような定理ですが,メネラウスの定理は「3点が1直線上にある」ことを,チェバの定理は「3直線が1点で交わる」ことを示しています.そして,・・・

『与えられた三角形の各辺をλ:1,μ:1,ν:1に分ける位置に点をとる場合,3直線が1点で交わるための必要十分条件はλμν=1(チェバの定理),3点が同一直線上にあるための必要十分条件はλμν=−1(メネラウスの定理)である.』

 なお,メネラウスとチェバの生存時期も1500年以上違い,その間何もなされませんでした.不思議さを感じてしまいます.

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 √3/2(ac−a/4−c/4−1/2)

−√3/2(3a/4−3c/4)

−Y(ac−a/4−c/4−1/2)

+Y(3a/4−3c/4)

 √3/2(ac−a/4−c/4−1/2)

+√3/2(3a/4−3c/4)

+Y(ac−a/4−c/4−1/2)

+Y(3a/4−3c/4)

の不変式部分

−√3/2(3a/4−3c/4)−Y(ac−a/4−c/4−1/2)=0

について,調べてみたい.

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Y(ac−a/4−c/4−1/2)=−√3/2(3a/4−3c/4)

Y=−√3/2(3a/4−3c/4)/(ac−a/4−c/4−1/2)

Y=−3√3(a−c)/(8ac−2a−2c−4)

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−(x−1)^2(2x+1)+3y・y(2x+1)

=const・2(12y^2−4x^2−16x−16)(x−1)/9√3

 12y^2−4x^2−16x−16

=4{3y^2−x^2}−16x−16

const・2(12y^2−4x^2−16x−16)(x−1)/9√3

=8Kx{3y^2−x^2}/9√3−8K{3y^2−x^2}/9√3

−32Kx^2/9√3

−(x−1)^2(2x+1)+3y・y(2x+1)

=(2x+1)(3y^2−x^2+2x−1)

=2x(3y^2−x^2)+(3y^2−x^2)+4x^2−1

より,

x(3y^2−x^2),(3y^2−x^2),x^2

を因子にもつことが確かめられた.すなわち,等チェバ線は3次曲線である.

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