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[科普中国]-切瓦三角形

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给定△ABC及其平面上不在三角形边上的一点P,联结AP,BP,CP交对应边于A',B',C',则△A'B'C'称为P点关于△ABC的切瓦三角形(Cevian Triangle)。

基本介绍定义给定 及其平面上但不在三角形边上的一点P,联结AP,BP,CP交对应边于A',B',C',则 称为P点关于切瓦三角形(Cevian Triangle),如图11。

切瓦三角形的三条边长设P点的三线坐标是 则切瓦三角形各顶点的三线坐标矩阵是

切瓦三角形的三条边长有公式

切瓦三角形的面积的面积是

切瓦三角形的周长下面来讨论一下切瓦三角形的周长。

定理1 考虑一个三角形ABC,其边长 ,定义 是BC,CA,AB边上的中点,设D,E,F是BC,CA,AB边上的点,且满足下列条件:

(1.1) D在X和C之间,E在Y和C之间,F在Z和B之间。

(1.2) ∠CDE≤∠BDF,∠CED≤∠AEF,∠BFD≤∠AFE,那么∠DEF的周长不大于△ABC的半周长如图2。

定理2 假定三角形ABC边长满足 ,设P在三角形内,P有正号的齐次重心坐标 ,且满足:

(2.1)

(2.2)

那么P点的切瓦三角形的周长不大于△ABC的中点三角形的周长。

作为例子,内心有重心坐标,条件(2.1) 实际变为

对于形心,也有

对于垂心( 锐角三角形)变成,对热尔岗点,上述条件变成

可见这些点都满足条件(2.1)。

至于奈格尔点,能满足条件(2.2),但不满足条件(2.1),外心也同样如此。

切瓦圆切瓦三角形的外接圆称为切瓦圆。表1是一些常见的几何特征点所对应的切瓦三角形及切瓦圆。

|| || 表1

外接三角形与半切瓦三角形由切瓦三角形又衍生出两个概念:一是外接切瓦三角形;二是半切瓦三角形

外接切瓦三角形给出△ABC及其平面上但不在三角形边上的一点P,联结AP,BP,CP,交△ABC的外接圆于A',B',C',则△A'B'C'称为P点关于△ABC的外接切****瓦三角形,如图3。

当P的三线坐标是时,外接切瓦三角形的各顶点的三线坐标矩阵是

其面积是

式中

当P点分别是△ABC的内心、形心和垂心时,其外接切瓦三角形分别是:外接中点弧三角形外接中点三角形外接垂足三角形

P的外接切瓦三角形与P点的垂足三角形相似。

半切瓦三角形衍生出的第二个概念是半切瓦三角形(Half-cevian Triangle)。

是P点关于△ABC的切瓦三角形,取的中点,则,则称为是P点关于△ABC的半切瓦三角形,如图41。

本词条内容贡献者为:

王海侠 - 副教授 - 南京理工大学