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拿破仑定理


OuterNapoleonsTheorem

如果以任意三角形 DeltaABC的边为边向外作等边三角形 DeltaABE_(AB), DeltaBCE_(BC), 和 DeltaACE_(AC), 那么它们的中心 N_(AB), N_(BC), 和 N_(AC), 分别构成一个等边三角形 (即外拿破仑三角形) DeltaN_(AB)N_(BC)N_(AC)。 另外,也归功于拿破仑的这些外作三角形的性质是,它们的外接圆交于第一费马点 X (Coxeter 1969, p. 23; Eddy and Fritsch 1994)。 此外,连接 DeltaABC 的顶点与外作三角形的相对顶点的线 AE_(BC), BE_(AC), 和 CE_(AB) 也交于 X

这个定理通常归功于拿破仑·波拿巴 (1769-1821),尽管它也可以追溯到 1825 年 (Schmidt 1990, Wentzel 1992, Eddy and Fritsch 1994)。

InnerNapoleonsTheorem

类似的定理在三角形 DeltaABC 的边上向内等边三角形 DeltaABE_(AB)^', DeltaBCE_(BC)^', 和 DeltaACE_(AC)^' 时也成立。 即,内拿破仑三角形 DeltaN_(AB)^'N_(BC)^'N_(AC)^'等边三角形,外作三角形的外接圆交于第二费马点 X^',并且连接顶点 AE_(BC)^', BE_(AC)^', 和 C^'E_(AB) 的线交于 X^'

令人惊讶的是,外拿破仑三角形和内拿破仑三角形的面积之差等于原始三角形面积 (Wells 1991, p. 156)。

向内绘制一个等边三角形的中心,向外绘制两个等边三角形的中心,得到一个 30 degrees-30 degrees-120 degrees 三角形 (Wells 1991, p. 156)。

NapoleonsTheoremGen

拿破仑定理在外部构造三角形的情况下有一个非常美丽的推广:如果在一个三角形外部构造任意形状相似三角形,使得每个三角形相对于其邻居旋转,并且连接这些三角形的任意三个对应点,则结果是一个与外部三角形相似的三角形 (Wells 1991, pp. 156-157)。

拿破仑定理与范·奥贝尔定理相关,并且是佩特-诺伊曼-道格拉斯定理的一个特例。


另请参阅

等边三角形, 费马点, 内拿破仑三角形, 基佩尔特双曲线, 拿破仑点, 外拿破仑三角形, 佩特-诺伊曼-道格拉斯定理, 相似, 范·奥贝尔定理

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参考文献

Coxeter, H. S. M. 几何学导论,第二版 New York: Wiley, 1969.Coxeter, H. S. M. and Greitzer, S. L. 几何再探 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. 60-65, 1967.Eddy, R. H. and Fritsch, R. "路德维希·基佩尔特的圆锥曲线:三角形几何的综合课程." Math. Mag. 67, 188-205, 1994.Pappas, T. "拿破仑定理." 数学之乐 San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, p. 57, 1989.Schmidt, F. "200 Jahre französische Revolution--Problem und Satz von Napoleon." Didaktik der Mathematik 19, 15-29, 1990.Wells, D. 企鹅好奇与趣味几何词典 London: Penguin, pp. 74-75 and 156-158, 1991.Wentzel, J. E. "拿破仑定理的逆定理." Amer. Math. Monthly 99, 339-351, 1992.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

拿破仑定理

引用为

韦斯坦因,埃里克·W. "拿破仑定理." 来自 MathWorld——Wolfram 网络资源. https://mathworld.net.cn/NapoleonsTheorem.html

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