欧拉线
在平面几何中,欧拉线,或称尤拉线(图中的红线)是指过三角形的垂心(蓝)、外心(绿)、重心(黄)和九点圆圆心(红点)的一条直线。莱昂哈德·欧拉,也称尤拉,证明了在任意三角形中,以上四点共线。欧拉线上的四点中,九点圆圆心到垂心和外心的距离相等,而且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半。注意内心一般不在欧拉线上,除了等腰三角形外。
证明.
如图formula_1分别是formula_2的垂心,重心,外心。
设formula_3为直线formula_4和formula_2外接圆的交点,并连结formula_6。
(1)
formula_7是直径,formula_8且formula_9。
又formula_10是垂心,formula_11且formula_12。
formula_13,formula_14。
formula_15为平行四边形。
->formula_16
又formula_17分别是formula_18的中点,
formula_19,
formula_20
(2)
作formula_21边上的中线formula_22连结formula_23
设formula_24交formula_25于点formula_26
formula_27,
formula_28,
formula_29即formula_30的重心formula_31
formula_32的垂心formula_33重心formula_34外心formula_35三点共线formula_36直线formula_37即欧拉线
推论.
九点圆的圆心也在欧拉线上,且在垂心到外心的线段的中点
如图,H、G、Ω分别是△ABC的垂心、重心、外心,三角形的三边中点I i,三高的垂足Hi,和顶点到垂心的三条线段的中点J i
令HΩ和J1I1的交点为K,∵BΩ=CΩ,BI1=CI1,∴ΩI1⊥BC,又∵AH1⊥BC,∴ΩI1∥AH1。
∵∠GΩI1=∠AHG,∠GAH=∠GI1Ω,∴△AGH∽△GΩI1。∵AG=2GI1,∴AH=2ΩI1,即ΩI1=J1H。
∵ΩI1∥AH1, J1H=ΩI1 ∴J1K=KI1, HK = KΩ。
同理J2K=KI2, J3K=KI3。 可知K为九点圆圆心。
∵点K在HΩ上,HK = KΩ
∴九点圆圆心在欧拉线上,且在垂心到外心的线段的中点。
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