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三角形中心函式


三角形中心函式(有時簡稱為中心函式)是一個非零函式 f(a,b,c),它是 齊次

 f(ta,tb,tc)=t^nf(a,b,c)
(1)

關於 bc 的二對稱性,

 f(a,c,b)=f(a,b,c)
(2)

並且使得由該函式編碼的 三角形中心三線座標abc 中是迴圈的,

 alpha:beta:gamma=f(a,b,c):f(b,c,a):f(c,a,b).
(3)

幾乎所有常見的三角形特殊點都滿足這三個性質(Bottema,1981-82),並且可以分別稱為齊次性、二對稱性和迴圈性(Kimberling 1998,第 46 頁)。

這個定義基於平面三角形幾乎所有特殊點共有的幾何性質。然而,一個重要的例外是 雙心點,它缺乏二對稱性,因此不是三角形中心。這類點最著名的例子是第一第二布羅卡點,它們的三線座標分別為

 c/b:a/c:b/a
(4)

 b/c:c/a:a/b,
(5)

(Kimberling 1998,第 46 頁)。

由於 三線座標 定義中的對稱性,一個函式 alpha 就足以透過變數的迴圈排列來確定中心的所有三個座標。這些變數可以對應於角(ABC),邊長(abc),或混合形式,因為邊長和角可以使用餘弦定理相互轉換。

例如,三角形重心 G 的三角形中心函式可以由下式給出

 alpha=bc,
(6)

其中三角形的邊長為 abc。然後迴圈排列變數給出重心的完整 三線座標

 alpha:beta:gamma=bc:ca:ab.
(7)

對於單個 三角形中心,兩個三角形中心函式不必相同。例如,如果 h_a 是三角形 DeltaABCa-高,那麼表示式 cscAsinBsinC1/abch_a三角形重心 G 的等價三角形中心函式,即使 cscA!=sinBsinC。兩個三角形中心函式是等價的(即,它們是同一中心的三角形函式)當且僅當它們的比率是關於 abc 和/或 ABC 對稱的函式時。例如,重心三角形函式 cscAh_a 的比率是 cscA/h_a=1/(2RsinAsinBsinC),其中 RDeltaABC外接圓半徑。因此,它們是等價的三角形中心函式。

另請注意,通常以縮寫形式 f^'(a,b,c) 給出三角形中心函式,該形式沒有顯式地滿足二對稱性,而是滿足二反對稱性,因此 f^'(a,c,b)=-f^'(a,b,c)。在這種情況下,f^'(a,b,c) 可以轉換為等價形式 f(a,b,c),後者確實透過定義滿足二對稱性屬性

 f(a,b,c)=[f^'(a,b,c)]^2f^'(b,c,a)f^'(c,a,b).
(8)

這種型別的一個例子是 Kimberling 中心 X_(100),它有一個列表中心為

 alpha_(100)=1/(b-c),
(9)

這對應於真正的三角形中心函式

 alpha_(100)=1/((a-b)(b-c)^2(c-a)).
(10)

Kimberling(1994、1998 和線上)列舉了數千個三角形中心,為了紀念他,在這項工作中被稱為 Kimberling 中心,第 nKimberling 中心 被表示為 X_n


另請參閱

精確三線座標Kimberling 中心主要三角形中心正規三角形中心三角形中心三線座標

使用 探索

參考文獻

Bottema, O. "Het begrip 'merkwaardig' met betrekking tot punten in de driehoeksmeetkunde." Nieuw Tijdschr. Wisk., 69, 2-7, 1981-82.Kimberling, C. "Triangle Centers." http://faculty.evansville.edu/ck6/tcenters/.Kimberling, C. "Triangle Centers as Functions." Rocky Mtn. J. Math. 23, 1269-1286, 1993.Kimberling, C. "Central Points and Central Lines in the Plane of a Triangle." Math. Mag. 67, 163-187, 1994.Kimberling, C. "Triangle Centers and Central Triangles." Congr. Numer. 129, 1-295, 1998.Lester, J. "Triangles III: Complex Triangle Functions." Aequationes Math. 53, 4-35, 1997.

在 上引用

三角形中心函式

請引用本文獻為

Weisstein,Eric W. “三角形中心函式。” 來自 網路資源。 https://mathworld.tw/TriangleCenterFunction.html

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