■初等幾何の楽しみ(その132)
直線の方程式は原点からこれに下した垂線の長さpとこれがx軸となす角θを用いて
xcosθ+ysinθーp=0
あるいは垂線単位ベクトルa=(cosθ,sinθ)とすれば
(a,x)-p=0
と表すことができる。
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(Q)点Pから三角形A1A2A3の3辺またはその延長におろした垂線の長さが一定の時、点Pの軌跡を求めよ。
三直線を
p1-(a1,x)=0
p2-(a2,x)=0
p3-(a3,x)=0
点pの位置ベクトルをxとすると、垂線の長さは
h1=p1-(a1,x)
h2=p2-(a2,x)
h3=p3-(a3,x)
和が一定=kより(a1+a2+a3,x)=p1+p2+p3-k
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a1+a2+a3<>0のとき、これは直線の一部(ないこともある)
a1+a2+a3=0のとき、三角形A1A2A3は正三角形でp1+p2+p3=kならば正三角形全体、p1+p2+p3<>kならば存在しない
あるいは三角形の辺に平行な6つの辺からなる閉曲線となる。
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