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馬里昂定理


MarionsTheorem

馬里昂定理(《數學教師》1993年,Maushard 1994年,Morgan 1994年)指出,透過三等分三角形每條邊,並將相應的點與對角頂點連線所確定的中心六邊形區域的面積,是原始三角形面積的 1/10。

這可以很容易地使用三線座標證明。在上圖中,A=1:0:0B=0:1:0C=0:0:1,並且根據多等分公式,三等分點的三線座標為

A_(BC)=0:2c:b
(1)
A_(CB)=0:c:2b
(2)
B_(AC)=2c:0:a
(3)
B_(CA)=c:0:2a
(4)
C_(AB)=2b:a:0
(5)
C_(BA)=b:2a:0.
(6)

然後,其他標記的點可以計算為

D=BB_(AC) intersection AA_(CB)=4bc:ac:2ab
(7)
E=CC_(AB) intersection AA_(BC)=4bc:2ac:ab
(8)
F=BB_(AC) intersection CC_(BA)=2bc:4ac:ab
(9)
G=AA_(BC) intersection BB_(CA)=bc:4ac:2ab
(10)
H=AA_(CB) intersection CC_(BA)=bc:2ac:4ab
(11)
I=CC_(AB) intersection BB_(CA)=2bc:ac:4ab
(12)
J=CC_(AB) intersection BB_(AC)=2bc:ac:ab
(13)
K=AA_(BC) intersection BB_(AC)=2bc:2ac:ab
(14)
L=AA_(BC) intersection CC_(BA)=bc:2ac:ab
(15)
M=BB_(CA) intersection CC_(BA)=bc:2ac:2ab
(16)
N=AA_(CB) intersection BB_(CA)=bc:ac:2ab
(17)
O=CC_(AB) intersection AA_(CB)=2bc:ac:2ab.
(18)

然後,使用三角形面積的三線方程,可以得到上面彩色三角形的面積,以原始三角形的面積表示。

Delta_(green)=1/(14)
(19)
Delta_(blue)=1/(21)
(20)
Delta_(purple)=(11)/(105)
(21)
Delta_(yellow)=1/(70).
(22)

然後取剩餘的紅色部分得到

Delta_(red)=1-(3·1/(14)+3·(11)/(105)+6·1/(21)+61/(70))
(23)
=1/(10),
(24)

正如最初所宣告的那樣。

馬里昂定理的一個推廣,有時被稱為摩根定理,是由巴爾的摩 Patapsco 高中的二年級學生 Ryan Morgan 發現的(Morgan 1994)。如果三角形的邊被分成 n 個相等的段(n 為奇數),並且每個分點都連線到對角頂點,則仍然會形成一箇中心六邊形(Maushard 1994)。摩根定理指出,這個六邊形的面積

 Delta=8/((3n+1)(3n-1))
(25)

相對於原始三角形(Morgan 1994)。對於 n=1, 3, 5, ...,這給出了中心九邊形數 1, 10, 28, 55, 91, 136, 190, 253, 325, 406, ... 的倒數之一 (OEIS A060544)。


另請參閱

第一 Morley 三角形

使用 探索

參考文獻

Conway, J. H. "Re: Marion's Theorem." geom.pre-college 討論組, 1995 年 1 月 12 日。 http://mathforum.org/epigone/geom.pre-college/111/9501120604.AA01003@broccoli.princeton.edu.Johanson, D. "Re: Marion's Theorem." geom.pre-college 討論組, 1995 年 1 月 12 日。 http://mathforum.org/epigone/geom.pre-college/111/3emro3$7ep@newsbf02.news.aol.com.Maushard, M. 來自巴爾的摩太陽報。 剪輯自阿肯色民主黨報 1994/12/21。Morgan, R. "No Restriction Needed. The Mathematics Teacher 87, 726 和 743, 1994.Sloane, N. J. A. 序列 A060544 在“整數序列線上百科全書”中。Walter. "Re: Morgan's Theorem." geom.pre-college 討論組, 1995 年 2 月 3 日。 http://mathforum.org/epigone/geometry-forum/27/950203131054_74730.2425_EHB162-1@CompuServe.COM.

在 中被引用

馬里昂定理

引用為

Weisstein, Eric W. “馬里昂定理。” 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/MarionsTheorem.html

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