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七边形三角形


HeptagonalTriangle

由正 七边形 的三个顶点形成的唯一(模旋转)不等边三角形,其顶角为 pi/72pi/74pi/7。 有许多神奇的公式将七边形三角形的边和角联系起来(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。

三角形面积

 A=1/4sqrt(7)R^2,
(1)

其中 R 是三角形的 外接圆半径。 七边形三角形的边长的平方和等于 7R^2(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。 内切圆半径 r外接圆半径 R 的比率 x=r/R 由以下方程的正根给出

 8x^3+28x^2+14x-7=0.
(2)

边长满足

 1/(a^2)+1/(b^2)+1/(c^2)=2/(R^2)
(3)

(Bankoff 和 Garfunkel 1973)和

 1/b+1/c=1/a.
(4)

后者可以通过将 托勒密定理 应用于边长为 caab,对角线为 cb四边形,然后除以 abc 来轻松证明(I. Larrosa Cañestro,私人通讯,2006 年 4 月 23 日)。

布罗卡角 Omega 满足

 cotOmega=sqrt(7),
(5)

并且 旁切圆半径 r_a 等于 DeltaABC九点圆 的半径。

a 是另外两条边的 调和平均数 的一半,

 a=(bc)/(b+c)
(6)
 b^2-a^2=ac,
(7)

对于变量的所有排列组合等式都成立(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。 此外,

 (b^2)/(a^2)+(c^2)/(b^2)+(a^2)/(c^2)=5.
(8)

如果 h_ah_bh_c 是高,则

 h_a=h_b+h_c
(9)
 h_a^2+h_b^2+h_c^2=1/2(a^2+b^2+c^2).
(10)

如果 A^'B^'C^' 是高的垂足,则

 BA^'·A^'C=1/4ac
(11)

等等(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。 角 CB 的内角平分线等于邻边之差,角 A 的外角平分线等于邻边之和。

HeptagonalTriBisectors

连接七边形三角形的角平分线的垂足的三角形 DeltaDEF等腰三角形,其中 DF=EF

HeptagonalTriOrthMed
HeptagonalTriNinePoint

垂心三角形 DeltaH_AH_BH_C中线三角形 M_AM_BM_C 是全等且透视的。 此外,两者都类似于 DeltaABCDeltaABC 关于 九点中心 N垂足三角形 DeltaP_AP_BP_C 以及由 内心 I 和外角平分线 I_BI_C 形成的三角形 DeltaII_BI_C(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。 三角形 DeltaIBC 也类似于这些三角形。

还有大量有趣的三角恒等式与七边形三角形的角度有关

cosAcosBcosC=-1/8
(12)
cos^2A+cos^2B+cos^2C=5/4
(13)
cos^4A+cos^4B+cos^4C=(13)/(16)
(14)
cos^2Acos^2B+cos^2Acos^2C+cos^2Bcos^2C=3/8
(15)
cos(2A)+cos(2B)+cos(2C)=-1/2
(16)
cotA+cotB+cotC=sqrt(7)
(17)
cot^2A+cot^2B+cot^2C=5
(18)
csc^2A+csc^2B+csc^2C=8
(19)
csc^4A+csc^4B+csc^4C=32
(20)
sec^2A+sec^2B+sec^2C=24
(21)
sec^4A+sec^4B+sec^4C=416
(22)
sec(2A)+sec(2B)+sec(2C)=-4
(23)
sinAsinBsinC=1/8sqrt(7)
(24)
sin^2A+sin^2B+sin^2C=7/4
(25)
sin(2A)+sin(2B)+sin(2C)=1/2sqrt(7)
(26)
sin^2Asin^2B+sin^2Asin^2C+sin^2Bsin^2C=7/8
(27)
sin^4A+sin^4B+sin^4C=(21)/(16)
(28)
tanAtanBtanC=-sqrt(7)
(29)
tan^2A+tan^2B+tan^2C=21
(30)

(Bankoff 和 Garfunkel 1973)。

此外,

 sinA+sinB+sinC=1/2cot(1/(14)pi).
(31)

最后,七边形三角形满足以下其他性质

1. 第一个 布罗卡点 对应于 九点中心,第二个 布罗卡点 位于 九点圆 上。

2. OH=Rsqrt(2),其中 O外心H垂心R外接圆半径

3. IH=(R^2+4r^2)/2,其中 I内心r内切圆半径

4. 从 垂心 H 到七边形三角形的 外接圆 的两条切线互相垂直。

5. 切线三角形外接圆 的中心与 H 关于 O 的对称点重合。

6. 从 B 出发的是角 A 的内角平分线长度的一半。


另请参阅

七边形, 三角角度--Pi/7

使用 探索

参考文献

Bankoff, L. 和 Garfunkel, J. “七边形三角形”。数学杂志 46, 7-19, 1973.

在 中被引用

七边形三角形

请引用为

韦斯坦因,埃里克·W. “七边形三角形。” 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/HeptagonalTriangle.html

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