■三角形の初等幾何学(その41)

単位円周上にある三点A,B,Cについて、

[1]外心O=0

[2]重心G=(a+b+c)/3

[3]垂心H=(a+b+c)

3点O,G,Hは同一直線上(オイラー線)にあり、その内分比は1:2となる。

OH^2=9R^2-a^2-b^2-c^2

===================================

[4]9点円の中心N9は(オイラー線)にあり、その内分比は1:1となる。N9=(a+b+c)/2

===================================

[5]内接円と9点円は接する。その点をフォイエルバッハ点という。

9点円の半径はR/2なので、2IN9=|R-2r|

a=x^2,b=y^2,c=z^2とおくと、内心I=-(xy+yz+zx)

|R-2r|=|x+y+z|^2

===================================

[6]OI^2=R(R-2r)

したがって、R>=2rが成り立つ。

===================================

OI^2=R^2-2Rr(チャップルの定理)

OH^2=R^2(1-8cosAcosBcosC)

IH^2=2r^2+4R^2-1/2(a^2+b^2+c^2)

OHの中点Qは9点円の中心

IQ^2=1/2(IH^2+IO^2)-1/4OH^2=(R/2-r)^2

IQ=R/2-r(フォイエルバッハの定理)

===================================