Onko tylsä ​​kulmakolmiossa ortokeskus?


Paras vastaus

Kyllä.

Se sijaitsee kolmion ulkopuolella.

H on \ Delta ABC: n ortokeskus.

Huomaa myös, että \ bar {AH} \ bot \ bar {BC}; \ bar {BH} \ bot \ bar {CA}; \ bar {CH} \ bot \ bar {AB}

Vastaa

Kuinka löydät kolmion ulkopuolella sijaitsevan tylpäkulmaisen kolmion ympärysmitta ja ortokeskus?

Yksi tapa määrittää ympärysmitta ja ortokeskus mihin tahansa kolmioon, joka on tylsä ​​tai ei, on käyttämällä vektoreita ja matriiseja.

Johdanto:

Se on vähän mukana, joten sitä ei tule mikä tahansa tila laskelmien näyttämiseksi.

Sanotaan, että meillä on kolmio, jonka kärjet ovat A, B ja C ja että niiden vastakkaisten sivujen pituudet ovat vastaavasti a, b ja c.

Määritämme kolme vektoria: \ vec {u} = \ left (BA \ right), \ vec {v} = \ left (CA \ right) ja \ vec {w} = \ vec {u } – \ vec {v} = \ vasen (BC \ oikea).

Nyt, synti ce-vektorit ovat matriiseja, voimme käyttää matriisimuotoa, jossa T vektorin jälkeen tarkoittaa, että se on transponoitu. Joten \ vec {u} ^ {T} \ vec {u} = c ^ {2}, \ vec {v} ^ {T} \ vec {v} = b ^ {2} ja \ vec {w} ^ {T} \ vec {w} = a ^ {2}. Nämä ovat itse asiassa pistetuotteita.

Sekaannusten välttämiseksi käytän myös merkintää \ vec {u} ^ {T} \ vec {u} = u ^ {2}, \ vec {v } ^ {T} \ vec {v} = v ^ {2} ja \ vec {w} ^ {T} \ vec {w} = w ^ {2}. Joten, u \ equiv c, v \ equiv b ja w \ equiv a. Käytän myös hattua edustamaan yksikkövektoria, joka on vain vektori, joka on jaettu sen omalla pituudella ja jolla on siten pituus 1. Esimerkiksi \ frac {\ vec {u} ^ {T} \ vec {v}} {uv} \ equiv \ hat {u} ^ {T} \ hat {v}.

Muunnosmatriisi:

Määritämme nyt muunnosmatriisin. Jos työskentelet 2-ulotteisena, se on 2×2-matriisi ja jos työskentelee 3-ulotteisena, se on 3×3-matriisi. Huomaa, että \ theta\_ {A} on kulma \ vec {u} ja \ vec {v} välillä, joka on kulman kärjessä A.

\ quad R = \ frac {v ^ {2} \ vec {u} \ vec {u} ^ {T} -u ^ {2} \ vec {v} \ vec {v} ^ {T}} {u ^ {2} v ^ {2} – \ left ( \ vec {u} ^ {T} \ vec {v} \ right) ^ {2}} = \ frac {\ hat {u} \ hat {u} ^ {T} – \ vec {v} \ vec {v } ^ {T}} {1- \ vasen (\ hat {u} ^ {T} \ hat {v} \ oikea) ^ {2}} = \ frac {\ hat {u} \ hat {u} ^ { T} – \ hattu {v} \ hattu {v} ^ {T}} {\ sin ^ {2} \ theta\_ { A}}

Käytämme muunnosmatriisia toisen vektorin määrittelemiseen.

\ quad \ vec {r} = \ frac {v ^ {2} \ left (\ vec {u } ^ {T} \ vec {w} \ right) \ vec {u} -u ^ {2} \ left (\ vec {v} ^ {T} \ vec {w} \ right) \ vec {v}} {u ^ {2} v ^ {2} – \ vasen (\ vec {u} ^ {T} \ vec {v} \ oikea) ^ {2}} = R \ vec {w}

Kaavat:

Olkoon H ortokeskus, joka on piste, jossa kolmion kaikki kolme korkeutta leikkaavat. Jokaisesta kärjestä kulkee korkeus viivalla, joka on kohtisuorassa vastakkaiseen jalkaansa.

Olkoon Q ympärysmitta, joka on piste, jossa kolmion kaikkien kolmen sivun kohtisuorat puolikkaat leikkaavat. Se on ympyrän keskipiste, joka on ympyrä, joka sisältää kaikki kolme kolmiopistettä.

Nyt voidaan jonkin verran töitä päätellä, että

\ quad \ aloita {matriisi} {l} H = \ vec {A} + \ vasen (\ vec {u} + \ vec {v} \ oikea) – \ vec {r} \\ Q = \ vec {A} + \ frac {1} {2} \ vec {r} \ end {array}.

Käyttämällä mainitun kolmion kärkiä vektorina voimme muuntaa ne symmetrisiksi kaavoiksi.

\ begin {array} {l} H = \ left (\ vec {A} + \ vec {B} + \ vec {C} \ right) – \ frac {a ^ {2} \ left (-a ^ {2 } + b ^ {2} + c ^ {2} \ oikea) \ vec {A} + b ^ {2} \ vasen (a ^ {2} -b ^ {2} + c ^ {2} \ oikea) \ vec {B} + c ^ {2} \ left (a ^ {2} + b ^ {2} -c ^ {2} \ right) \ vec {C}} {\ left (a ^ {2} b ^ {2} + a ^ {2} c ^ {2} + b ^ {2} c ^ {2} \ oikea) – \ frac {1} {2} \ vasen (a ^ {4} + b ^ { 4} + c ^ {4} \ oikea)} \\ Q = \ vec {A} + \ dfrac {1} {2} \ frac {a ^ {2} \ vasen (-a ^ {2} + b ^ {2} + c ^ {2} \ oikea) \ vec {A} + b ^ {2} \ vasen (a ^ {2} -b ^ {2} + c ^ {2} \ oikea) \ vec {B } + c ^ {2} \ left (a ^ {2} + b ^ {2} -c ^ {2} \ right) \ vec {C}} {\ left (a ^ {2} b ^ {2} + a ^ {2} c ^ {2} + b ^ {2} c ^ {2} \ oikea) – \ frac {1} {2} \ vasen (a ^ {4} + b ^ {4} + c ^ {4} \ oikea)} \ end {array}

Huomaa, että ei ole neliöjuuria eikä trigonometriaa Tarvitaan kahden keskuksen löytäminen.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *