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欧拉线


EulerLine

包含垂心 H三角形重心 G外心 Ode Longchamps 点 L九点圆圆心 N以及许多其他重要的三角形中心的直线。

欧拉线垂直于 de Longchamps 线垂心轴

位于该线上的 Kimberling 中心包括 X_i,其中 i=2 (三角形重心 G), 3 (外心 O), 4 (垂心 H), 5 (九点圆圆心 N), 20 (de Longchamps 点 L), 21 (Schiffler 点), 22 (Exeter 点), 23 (远出点), 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, (欧拉无穷远点), 140, 186, 199, 235, 237, 297, 376, 377, 378, 379, 381, 382, 383, 384, 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 546, 547, 548, 549, 550, 631, 632, 851, 852, 853, 854, 855, 856, 857, 858, 859, 860, 861, 862, 863, 864, 865, 866, 867, 868, 964, 1003, 1004, 1005, 1006, 1008, 1009, 1010, 1011, 1012, 1013, 1080, 1113, 1114, 1312, 1313, 1314, 1315, 1316, 1325, 1344, 1345, 1346, 1347, 1368, 1370, 1375, 1513, 1529, 1532, 1536, 1551, 1556, 1557, 1559, 1563, 1564, 1567, 1583, 1584, 1585, 1586, 1589, 1590, 1591, 1592, 1593, 1594, 1595, 1596, 1597, 1598, 1599, 1600, 1628, 1650, 1651, 1656, 1657, 1658, 1816, 1817, 1883, 1884, 1885, 1889, 1894, 1904, 1906, 1907, 1981, 1982, 1984, 1985, 1995, 2041, 2042, 2043, 2044, 2045, 2046, 2047, 2048, 2049, 2050, 2060, 2070, 2071, 2072, 2073, 2074, 2075, 2409, 2450, 2454, 2455, 2475, 2476, 2478, 2479, 2480, 2552, 2553, 2554, 2555, 2566, 2567, 2570, 2571, 2675, 2676, 2915, and 2937。

欧拉线由所有具有三线坐标 alpha:beta:gamma 且满足以下方程的点组成:

 |alpha beta gamma; cosA cosB cosC; cosBcosC cosCcosA cosAcosB|=0,
(1)

简化为

 alphacosA(cos^2B-cos^2C)+betacosB(cos^2C-cos^2A)+gammacosC(cos^2A-cos^2B)=0.
(2)

这也可以写成

 alphasin(2A)sin(B-C)+betasin(2B)sin(C-A)+gammasin(2C)sin(A-B)=0.
(3)

欧拉线的另一个优美的三线方程由下式给出:

 a(b^2-c^2)S_Ax+b(c^2-a^2)S_By+c(a^2-b^2)S_Cz=0,
(4)

其中 S_xConway 三角形符号。它是中心线 L_(647)

欧拉线满足一个显著的性质,即它是自身的补线,因此也是自身的反补线

EulerLineHarmonicRange

外心 O九点圆圆心 N三角形重心 G垂心 H 构成调和线段,且满足:

GO=1/2HG
(5)
OG=1/3OH
(6)
ON=1/2OH
(7)
NG=1/6HO
(8)

(Honsberger 1995, 第 7 页;Oldknow 1996)。 这里,OH外心-垂心距离,由下式给出:

OH=(sqrt(a^6-b^2a^4-c^2a^4-b^4a^2-c^4a^2+3b^2c^2a^2+b^6+c^6-b^2c^4-b^4c^2))/(4Delta)
(9)
=sqrt(9R^2-(a^2+b^2+c^2))
(10)
=sqrt(9R^2-2S_omega),
(11)

其中 R外接圆半径S_omegaConway 三角形符号

欧拉线与 Soddy 线交于 de Longchamps 点,与 Gergonne 线交于 Evans 点

欧拉线的等角共轭Jerabek 双曲线 (Casey 1893, Vandeghen 1965)。

欧拉线的等张共轭是一条外接双曲线,它穿过 Kimberling 中心 X_i,其中 i=2, 69, 95, 253, 264, 287, 305, 306, 307, 328, 1441, 1494, 1799, 1972, 2373 和 2419。这条外接双曲线也是直线 (X_6, X_(25)) 的等角共轭 (P. Moses, 私人通讯, 2 月 4 日, 2005)。

对于位于欧拉线上的点 P,其三线坐标为:

 aS_A+(kS_BS_C)/a:bS_B+(kS_CS_A)/b:cS_C+(kS_AS_B)/c,
(12)

参考三角形顶点的距离平方和等于:

AP^2+BP^2+CP^2=3R^2+((k-4)kOH^2)/((2+k)^2)
(13)
=3R^2+((k-4)OP^2)/k,
(14)

其中 R外接圆半径O外心H垂心,参考三角形为 参考三角形 (P. Moses, 私人通讯, 2 月 23 日, 2005)。

下表总结了一些已命名三角形的欧拉线 (P. Moses, 私人通讯),其中 L_(i,j) 指的是穿过 Kimberling 中心 ij 的直线。

垂心轴和 Gergonne 线之间的夹角等于欧拉线和 Soddy 线之间的夹角 (F. Jackson, 私人通讯, 11 月 2 日, 2005)。


另请参阅

中心线, 外心, 欧拉-Gergonne-Soddy 三角形, Evans 点, Gergonne 线, Jerabek 双曲线, de Longchamps 点, 九点圆圆心, 垂心, Soddy 线, 切线三角形, 三角形重心

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Casey, J. 关于点、线、圆和圆锥曲线的解析几何的论述,包含其最新扩展的说明以及大量示例,第二版修订和扩展版。 Dublin: Hodges, Figgis, & Co., 1893.Coxeter, H. S. M. 和 Greitzer, S. L. "中点三角形和欧拉线。" §1.7 在 几何再发现。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. 18-20, 1967.Dörrie, H. "欧拉直线。" §27 在 初等数学的 100 个伟大问题:其历史和解答。 New York: Dover, pp. 141-142, 1965.Durell, C. V. 现代几何:直线和圆。 London: Macmillan, p. 28, 1928.Honsberger, R. 十九和二十世纪欧几里得几何学 эпизоды。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., p. 7, 1995.Kimberling, C. "三角形中心和中心三角形。" Congr. Numer. 129, 1-295, 1998.Ogilvy, C. S. 几何之旅。 New York: Dover, pp. 117-119, 1990.Oldknow, A. "三角形的欧拉-Gergonne-Soddy 三角形。" Amer. Math. Monthly 103, 319-329, 1996.Vandeghen, A. "关于等角和 Cevian 变换的一些评论。三角形的显著点的对齐。" Amer. Math. Monthly 72, 1091-1094, 1965.Wells, D. 企鹅好奇有趣的几何学词典。 London: Penguin, p. 69, 1991.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

欧拉线

请引用为

Weisstein, Eric W. "欧拉线。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/EulerLine.html

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