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中點


Midpoint

線段上將其分成兩段相等長度的點。線段的中點很容易找到,首先使用圓弧構造一個透鏡,然後連線透鏡的尖端。尖端連線線與線段的交點就是中點 (Pedoe 1995, p. xii)。僅使用圓規(即 Mascheroni 構造)來定位中點更具挑戰性。

對於由 A=(x_1,y_1)B=(x_2,y_2) 確定的平面中的線段 AB,中點可以計算為

 M=(1/2(x_1+x_2),1/2(y_1+y_2)).
(1)

類似地,對於由 A=(x_1,y_1,z_1)B=(x_2,y_2,z_2) 確定的空間中的線段 AB,中點可以計算為

 M=(1/2(x_1+x_2),1/2(y_1+y_2),1/2(z_1+z_2)).
(2)

直角三角形中,斜邊的中點到三個多邊形頂點等距 (Dunham 1990)。

TriangleMidpoints

在上圖中,三角形邊中點的三線座標M_A=(0,c,b), M_B=(c,0,a), 和 M_C=(b,a,0)

三線座標給出的端點為 alpha_1:beta_1:gamma_1alpha_2:beta_2:gamma_2 的線段的中點為 alpha:beta:gamma,其中

alpha=2aalpha_1alpha_2+b(alpha_2beta_1+alpha_1beta_2)+c(alpha_2gamma_1+alpha_1gamma_2)
(3)
beta=a(alpha_2beta_1+alpha_1beta_2)+2bbeta_1beta_2+c(beta_2gamma_1+beta_1gamma_2)
(4)
gamma=a(alpha_2gamma_1+alpha_1gamma_2)+b(beta_2gamma_1+beta_1gamma_2)+2cgamma_1gamma_2
(5)

(留作 Kimberling 1998, p. 35, Ex. 15 中的練習。)

TriangleMidpointEq

給定一個面積為 Delta三角形 DeltaA_1A_2A_3,找到邊 M_i 的中點。現在內接兩個三角形 DeltaP_1P_2P_3DeltaQ_1Q_2Q_3,其多邊形頂點 P_iQ_i 的放置方式使得 P_iM_i^_=Q_iM_i^_。那麼 DeltaP_1P_2P_3DeltaQ_1Q_2Q_3 具有相等的面積

 Delta_P=Delta_Q=Delta[1-((m_1)/(a_1)+(m_2)/(a_2)+(m_3)/(a_3))+(m_2m_2)/(a_2a_3)+(m_3m_1)/(a_3a_1)+(m_1m_2)/(a_1a_2)],
(6)

其中 a_i 是原始三角形的邊,而 m_i三角形中線的長度 (Johnson 1929)。


另請參閱

外心, 阿基米德中點定理, 二中線, 二等分, 婆羅摩笈多定理, 布羅卡爾中點, 圓點中點定理, 劈線, 德羅茲-法爾尼定理, 線段, 中高線, 馬歇羅尼構造, 中垂線, 多等分, 三角形中線, 斯坦納內切橢圓 在 課堂中探索此主題

使用 探索

參考文獻

Dunham, W. 天才之旅:偉大的數學定理。 New York: Wiley, pp. 120-121, 1990.Johnson, R. A. 現代幾何:關於三角形和圓幾何的初等論述。 Boston, MA: Houghton Mifflin, p. 80, 1929.Kimberling, C. "三角形中心和中心三角形。" Congr. Numer. 129, 1-295, 1998.Pedoe, D. 圓:數學視角,修訂版。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1995.

在 中被引用

中點

引用為

Weisstein, Eric W. "中點。" 來自 --一個 資源。 https://mathworld.tw/Midpoint.html

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