Stewartの定理とは次のような初等幾何の定理である:
三角形ABCの辺BC上に点Mを取り,a=BC,b=AC,c=AB,d=AM,m=BM,n=CMと定めるとb2m+c2n=a(d2+mn)が成り立つ. Stewartの定理
これがよく考えたら簡単だったという話をしたい(幾何が得意な人にとっては常識かもしれないが・・・).まずa=m+nに注意すると,定理の主張はb2⋅mm+n+c2⋅nm+n=d2+mnと言い換えられる.さらに辺BC上の点Pに対してf(P)=AP2+BP⋅CPと定めると,定理の主張はf(C)⋅mm+n+f(B)⋅nm+n=f(M)と言い換えられる.つまりSwewartの定理は,f(P)が辺BC上で1次関数に従って変化することを表している.こう捉えると証明も簡単である.
A(0,h),B(p,0),C(q,0)としてよい.辺BC上の点P(x,0)に対してf(P)=x2+h2+(x−p)(q−x)となる.これはxの1次関数なのでよい.
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