中心線 (幾何学)
幾何学において, 中心線(ちゅうしんせん、英: Central lines)とは三角形に対して一意に決まる直線の総称である。中心線はほとんどの場合、三線座標によってあらわすことができる。中心線は三角形の中心とも密接にかかわっている。中心線の概要は1994年のクラーク・キンバリングの論文でまとめられた[1][2]。
三線極線
三角形の中心と中心線の幾何的な結び付けの一つに三線極線(trilinear polars)と等角共役がある。
三線座標で とし
の表す点はXの等角共役点と呼ばれる。
したがって、次の式で与えられる中心線は点の等角共役点の三線極線である。
中心線の作図

△ABCと点Xについて、中心線は以下の様に定義される。
- YをXの等角共役点とする。AY, BY, CYは直線 AX, BX, CX をA, B, Cの角の二等分線で鏡映した線(等角共役線)である。
- △ABCと点Yに対するチェビアンAY, BY, CYとBC, CA, ABの交点A', B', C'でチェバ三角形△A'B'C' を作る。
- △ABCと△A'B'C' はYを中心とし配景的 (en:Perspective) なのでデザルグの定理が成り立つ。
- この配景の軸DEFをYの三線極線、Xの中心線と言う。
著名な中心線
クラーク・キンバリングの「Encyclopedia of Triangle Centers」における点Xnに対する中心線はLnと表記される。

△ABC とその傍心三角形の配景の軸、反垂軸
内心の中心線:反垂軸
内心 X1 = 1 : 1 : 1 (またはI )の中心線は、反垂軸(Antiorthic axis)と呼ばれ、以下の式で表される。
- △ABCの内心の等角共役点は内心自身である。したがって、△ABCとその内心三角形(incentral triangle、内心のチェバ三角形)の配景の軸は反垂軸である。
- 反垂軸は△ABC と傍心三角形△I1I2I3の配景の軸である[6]。
- △ABCの傍接円の△ABCの辺でない共通接線の成す三角形は外接線三角形と呼ばれる。 △ABCと外接線三角形(extangents triangle)の配景の軸は反垂軸である。

重心の中心線:ルモワーヌ軸
△ABCの重心X2(またはG)の三線座標は以下の様に与えられる。
重心の中心線は以下の式で表される。
この直線はルモワーヌ軸、ルモワーヌ線(Lemoine axis, Lemoine line)と呼ばれる。
その他の有名な中心線
ブロカール軸
△ABCのブロカール軸(Brocard axis)とは外心と類似重心、ブロカール円の中心などを通る直線である。ブロカール軸の三線座標は以下の式で与えられる。
これはX523の中心線である。
出典
- Kimberling, Clark (June 1994). “Central Points and Central Lines in the Plane of a Triangle”. Mathematics Magazine 67 (3): 163–187. doi:10.2307/2690608.
- Kimberling, Clark (1998). Triangle Centers and Central Triangles. Winnipeg, Canada: Utilitas Mathematica Publishing, Inc.. pp. 285
- Weisstein. “Central Line”. From MathWorld--A Wolfram Web Resource. 2012年6月24日閲覧。
- Kimberling. “Glossary : Encyclopedia of Triangle Centers”. 2012年4月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年6月24日閲覧。
- Weisstein. “Trilinear Polar”. From MathWorld--A Wolfram Web Resource.. 2012年6月28日閲覧。
- Weisstein. “Antiorthic Axis”. From MathWorld--A Wolfram Web Resource. 2012年6月26日閲覧。
- Weisstein, Eric W.. “Orthic Axis” (英語). mathworld.wolfram.com. 2024年3月22日閲覧。
- “垂軸”. kikagaku.at-ninja.jp. 2024年3月22日閲覧。
- Weisstein. “Kosnita Point”. From MathWorld--A Wolfram Web Resource. 2012年6月29日閲覧。
- Darij Grinberg (2003). “On the Kosnita Point and the Reflection Triangle”. Forum Geometricorum 3: 105–111 2012年6月29日閲覧。.
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