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垂心に関連したとある性質について

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 こんにちは.私が発見して面白いなと思った性質を紹介します.この性質を使って解くことも可能な自作問題があるので,問題をまだ解いてない方は ここ から問題を見てみてください.

本題

 上の問題中にも登場した性質について紹介しましょう.

性質

 三角形ABCにおいて,外接円をΓA,B,Cから対応する直線に下ろした垂線の足をそれぞれD,E,Fとし,半直線EFΓの交点をPとする.EF=FPであるとき,四角形APBCは調和四角形である.


ああ
あああ
ああああ
あああああ
ああああああ
あああああああ
ああああああああ
あああああああああ
ああああああああああ
あああああああああああ
ああああああああああああ
あああああああああああああ
ああああああああああああああ
あああああああああああああああ(浜松のうなぎ美味しいですよ)
ああああああああああああああ
あああああああああああああ
ああああああああああああ
あああああああああああ
ああああああああああ
あああああああああ
ああああああああ
あああああああ
ああああああ
あああああ
ああああ
あああ
ああ

証明のうちの1つを紹介します.シンプルに相似を追います.

 APF=AFEPAB=ACBPCB=ABPよりAFPAPB.およびAEFACBを用いると,以下の計算が可能である.
AP:PB=AF:FP=AF:FE=AC:BC
 ゆえに,AP×BC=BP×ACであり,これは四角形APBCが調和四角形であることを意味する.

まとめ

 垂心と等辺の条件からsymmedianが登場するのが少し面白いですね.さらに,辺ABの中点をMとすると,CA=CMが成立したりします.

投稿日:20241014
更新日:130
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Furina
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