三角形中心函式(有時簡稱為中心函式)是一個非零函式 ,它是 齊次 的
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(1)
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關於 和
的二對稱性,
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並且使得由該函式編碼的 三角形中心 的 三線座標 在 、
和
中是迴圈的,
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(3)
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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和第二布羅卡點,它們的三線座標分別為
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(4)
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和
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(5)
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(Kimberling 1998,第 46 頁)。
由於 三線座標 定義中的對稱性,一個函式 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(
、
、
),邊長(
、
、
),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 的三角形中心函式可以由下式給出
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(6)
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其中三角形的邊長為 、
和
。然後迴圈排列變數給出重心的完整 三線座標 為
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(7)
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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 是三角形
的
-高,那麼表示式
、
、
、
和
是 三角形重心
的等價三角形中心函式,即使
。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
、
和
和/或
、
和
對稱的函式時。例如,重心三角形函式
和
的比率是
,其中
是
的 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 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
。在這種情況下,
可以轉換為等價形式
,後者確實透過定義滿足二對稱性屬性
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(8)
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這種型別的一個例子是 Kimberling 中心 ,它有一個列表中心為
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(9)
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這對應於真正的三角形中心函式
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(10)
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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 個 Kimberling 中心 被表示為
。