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七邊形三角形


HeptagonalTriangle

由正 七邊形 的三個頂點形成的唯一(模旋轉)不等邊三角形,其頂角為 pi/72pi/74pi/7。 有許多神奇的公式將七邊形三角形的邊和角聯絡起來(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。

三角形面積

 A=1/4sqrt(7)R^2,
(1)

其中 R 是三角形的 外接圓半徑。 七邊形三角形的邊長的平方和等於 7R^2(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。 內切圓半徑 r外接圓半徑 R 的比率 x=r/R 由以下方程的正根給出

 8x^3+28x^2+14x-7=0.
(2)

邊長滿足

 1/(a^2)+1/(b^2)+1/(c^2)=2/(R^2)
(3)

(Bankoff 和 Garfunkel 1973)和

 1/b+1/c=1/a.
(4)

後者可以透過將 托勒密定理 應用於邊長為 caab,對角線為 cb四邊形,然後除以 abc 來輕鬆證明(I. Larrosa Cañestro,私人通訊,2006 年 4 月 23 日)。

布羅卡角 Omega 滿足

 cotOmega=sqrt(7),
(5)

並且 旁切圓半徑 r_a 等於 DeltaABC九點圓 的半徑。

a 是另外兩條邊的 調和平均數 的一半,

 a=(bc)/(b+c)
(6)
 b^2-a^2=ac,
(7)

對於變數的所有排列組合等式都成立(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。 此外,

 (b^2)/(a^2)+(c^2)/(b^2)+(a^2)/(c^2)=5.
(8)

如果 h_ah_bh_c 是高,則

 h_a=h_b+h_c
(9)
 h_a^2+h_b^2+h_c^2=1/2(a^2+b^2+c^2).
(10)

如果 A^'B^'C^' 是高的垂足,則

 BA^'·A^'C=1/4ac
(11)

等等(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。 角 CB 的內角平分線等於鄰邊之差,角 A 的外角平分線等於鄰邊之和。

HeptagonalTriBisectors

連線七邊形三角形的角平分線的垂足的三角形 DeltaDEF等腰三角形,其中 DF=EF

HeptagonalTriOrthMed
HeptagonalTriNinePoint

垂心三角形 DeltaH_AH_BH_C中線三角形 M_AM_BM_C 是全等且透視的。 此外,兩者都類似於 DeltaABCDeltaABC 關於 九點中心 N垂足三角形 DeltaP_AP_BP_C 以及由 內心 I 和外角平分線 I_BI_C 形成的三角形 DeltaII_BI_C(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。 三角形 DeltaIBC 也類似於這些三角形。

還有大量有趣的三角恆等式與七邊形三角形的角度有關

cosAcosBcosC=-1/8
(12)
cos^2A+cos^2B+cos^2C=5/4
(13)
cos^4A+cos^4B+cos^4C=(13)/(16)
(14)
cos^2Acos^2B+cos^2Acos^2C+cos^2Bcos^2C=3/8
(15)
cos(2A)+cos(2B)+cos(2C)=-1/2
(16)
cotA+cotB+cotC=sqrt(7)
(17)
cot^2A+cot^2B+cot^2C=5
(18)
csc^2A+csc^2B+csc^2C=8
(19)
csc^4A+csc^4B+csc^4C=32
(20)
sec^2A+sec^2B+sec^2C=24
(21)
sec^4A+sec^4B+sec^4C=416
(22)
sec(2A)+sec(2B)+sec(2C)=-4
(23)
sinAsinBsinC=1/8sqrt(7)
(24)
sin^2A+sin^2B+sin^2C=7/4
(25)
sin(2A)+sin(2B)+sin(2C)=1/2sqrt(7)
(26)
sin^2Asin^2B+sin^2Asin^2C+sin^2Bsin^2C=7/8
(27)
sin^4A+sin^4B+sin^4C=(21)/(16)
(28)
tanAtanBtanC=-sqrt(7)
(29)
tan^2A+tan^2B+tan^2C=21
(30)

(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。

此外,

 sinA+sinB+sinC=1/2cot(1/(14)pi).
(31)

最後,七邊形三角形滿足以下其他性質

1. 第一個 布羅卡點 對應於 九點中心,第二個 布羅卡點 位於 九點圓 上。

2. OH=Rsqrt(2),其中 O外心H垂心R外接圓半徑

3. IH=(R^2+4r^2)/2,其中 I內心r內切圓半徑

4. 從 垂心 H 到七邊形三角形的 外接圓 的兩條切線互相垂直。

5. 切線三角形外接圓 的中心與 H 關於 O 的對稱點重合。

6. 從 B 出發的是角 A 的內角平分線長度的一半。


另請參閱

七邊形, 三角角度--Pi/7

使用 探索

參考文獻

Bankoff, L. 和 Garfunkel, J. “七邊形三角形”。數學雜誌 46, 7-19, 1973.

在 中被引用

七邊形三角形

請引用為

韋斯坦因,埃裡克·W. “七邊形三角形。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/HeptagonalTriangle.html

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