■n角形のn等分(その8)

 点P0,P1,・・・,Pn-1に対して,原点が面心であるための必要十分条件は

  P0+P2=x1P1

  P1+P3=x2P2

  ・・・・・・・・

  Pn-2+P0=xn-1Pn-1

  Pn-1+P1=xnP0

を満たす(x1,x2,・・・,xn)が存在することである.

  [参]硲文夫「面心の代数幾何学」東京電機大学出版会

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【1】面心三角形

 三角形の重心では(−1,−1,−1)である.

  P0+P2=x1P1

  P0+P2=−P1

  P1+P2+P3=0

これは△P1P2P3の重心が原点Oであることにほかならないことを意味している.

=△P1P2P3の面心はひとつに限られ,それは重心に一致する.

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【2】面心四角形

  P0+P2=x1P1

  P1+P3=x2P2

  P2+P0=x3P3

  P3+P1=x4P0

面心が原点(0,0,0,0)であるための条件を求めてみたい.2点P0,P1とx1,x2を決めれば残りの点も決まる.

(x1,x2,x3,x4)=(α,0,−α,0)

(x1,x2,x3,x4)=(0,α,0,−α)

P0(1,0),P1(1,1)

[1]P3=−P1=(−1,−1)のとき,

  P2=−P0+αP1=(−1,0)+α(1,1)=(α−1,α)

  P2はどの四角形でもy=x+1上にある

[2]P2=−P0=(−1,0)のとき

  P3=−P1+αP2=(−1,−1)+α(−1,0)=(−α−1,−1)

  P3はどの四角形でもy=−1上にある

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