三角形のオイラー線を引く

 三角形にはオイラー線というものがあり、重心,外心,垂心が一直線に並ぶのをオイラーが証明した。その線上で重心は外心と垂心を2:1で分割するのだという。

 そういう定理を学生時分に習って、自ら証明しようとして挫折した記憶がある。

今回も証明は避けて、どんな線分になるかを可視化してみた。

 フォイエルバッハ九点円を図示しておこう。

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 三角形には3辺の中点、3頂点から対辺に下ろした垂線の足、垂心と3頂点の中点の九つの点を通る、円がソンザイする。それを九点円というのだそうだ。

恐れ入ったことにその中心もオイラー線上に乗っかっているのだ。

 

 かくして、4点(重心,外心,垂心、九点円の中心)は赤いオイラー線に仲良く並んでいることになる。

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 三角形を変形させていくとオイラー線と4つの中心はどう移り変わるだろうか?

 

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たいして 面白くもないけれど、 このような連続イメージとなる。

 

 解析的な表示も与えておこう。デカルト座標オイラー線の式を出すわけ。

簡単のために底辺の左側頂点を原点にして、三角形を下のように配置しよう。

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 三角形の座標を上記でセットする。あまり一般的ではないが、任意の三角形に拡張はできるだろう。

 

 オイラー線の方程式はこうなる。

 

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