フォイエルバッハ双曲線

幾何学において、フォイエルバッハ双曲線(ふぉいえるばっはそうきょくせん、英: Feuerbach hyperbola)は三角形の頂点、垂心、内心、ジェルゴンヌ点、ナーゲル点、ミッテンプンクト、シフラー点などを通る直角双曲線である。その中心は内接円と九点円の接点、フォイエルバッハ点である[1]。
等式
フォイエルバッハ双曲線は三線座標(α : β : γ)によって以下の式で表される[2]。
ここでA, B, C は三角形の角の大きさである。
性質
- 内心Iを通る接線はOI線である。
- 接線三角形のフォイエルバッハ双曲線はシュタムラー双曲線(Stammler Hyperbola)という[3]。シュタムラー双曲線の中心はキーペルト放物線の焦点である。シュタムラー双曲線は内心と傍心、外心、類似重心、パリー鏡映点などを通る。
- フォイエルバッハ双曲線の極三角形の極円は、元の三角形の九点円とフォイエルバッハ点で接する(一般に、三角形に外接する直角双曲線の極三角形の極円は直角双曲線の中心で九点円と接する)[4]。
OI線の等角共役
フォイエルバッハ双曲線はOI線(外心と内心を通る直線[5])の等角共役の軌跡としても定義される[6]。有名点では、内心は自身、垂心は外心、ナーゲル点は混線内接円と外接円の接点が成す三角形との配景中心(外接円と内接円の外相似点)、ジェルゴンヌ点は外接円と内接円の内相似点の等角共役である。
刈屋の定理

三角形ABCについて、内接円とA, B, Cの対辺の接点をそれぞれA1, B1, C1とする。IA1, IB1, IC1上にある点X, Y, XがIX = IY = IZとなるようにとる。このときAX, BY, CZは共点である。これを刈屋の定理(Kariya's theorem)といい、その点を刈屋点と言う。名称は刈屋他人次郎に由来する[7]。刈屋点はフォイエルバッハ双曲線上にある。
刈屋の定理は長い歴史を持つ[8]。 刈屋の定理はAuguste BoutinとV. Retaliが証明するより前に刈屋の論文によって発表されていた[9][10][11][12]。現代では、刈屋の定理が一般化されてフォイエルバッハ双曲線となっている。
出典
- ↑ Boucher, H. (1893). “Essai de classification sur les races gallines”. Annales de la Société linnéenne de Lyon 40 (1): 89–100. doi:10.3406/linly.1893.4047. ISSN 1160-6398.
- ↑ Parry, C. F. (2001). “Triangle centers and central triangles, by Clark Kimberling (Congress Numerantium Vol. 129)”. The Mathematical Gazette (Utilitas Mathematica Publishing, Inc., Winnipeg) 85 (502): 172–173. doi:10.2307/3620531. ISSN 0025-5572. JSTOR 3620531.
- ↑ Weisstein, Eric W. "Stammler Hyperbola". mathworld.wolfram.com (英語).
- ↑ Thébault 1948.
- ↑ “Central lines”. faculty.evansville.edu. 2024年5月4日閲覧。
- ↑ Rigby, J. F. (1973). “A concentrated dose of old-fashioned geometry”. The Mathematical Gazette 57 (402): 296–298. doi:10.2307/3616051. ISSN 0025-5572. JSTOR 3616051.
- ↑ 小倉金之助『初等幾何學 第1卷 平面之部 訂正4版』山海堂、1919年、623頁。NDLJP:1082035。
- ↑ “Problems and Solutions”. The American Mathematical Monthly 119 (8): 699. (2012). doi:10.4169/amer.math.monthly.119.08.699.
- ↑ Kahane, J. (1961). “Problèmes et remarques sur les carrés de convolution”. Colloquium Mathematicum 8 (2): 263–265. doi:10.4064/cm-8-2-263-265. ISSN 0010-1354.
- ↑ Humbert, G. (1890). “Sur les coniques inscrites à une quartique”. Annales de la faculté des sciences de Toulouse Mathématiques 4 (3): 1–8. doi:10.5802/afst.55. ISSN 0996-0481.
- ↑ “Periodico di Matematica per ľinsegnamento secondario”. Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo 3 (2): 56. (1889). doi:10.1007/bf03017173. ISSN 0009-725X.
- ↑ Kariya, J. (1904). “Un probleme sur le triangle”. L'Enseignement Mathématiques 6: 130–132, 236, 406.
参考文献
- Woods, Roscoe (1932-01-01). “Some Conics with Names”. Proceedings of the Iowa Academy of Science 39 (1): 197–203. ISSN 0085-2236.
- Thébault, Victor (1948). “4169”. The American Mathematical Monthly 55 (4): 254–256. doi:10.2307/2305598. ISSN 0002-9890.
- Room, T. G. (1958). “4754”. The American Mathematical Monthly 65 (7): 531–533. doi:10.2307/2308591. ISSN 0002-9890.
- Čerin, Zvonko (1997). “Hyperbolas and Orthologic Triangles”. Mathematica Pannonica: 201-214.
- Čerin, Zvonko (1998). “Characterisations of Kiepert, Jarabek and Feuerbach hyperbolas.”. Note di Matematica 1: 17-26.
- Čerin, Zvonko (1999). “Orthology, radial enlargement, and hyperbolas.”. Italian Journal of Pure and Applied Mathematics 6: 63-72.
- Kouřilová, Tereza; Röschel, Otto (2013-08-01). “A remark on Feuerbach hyperbolas” (英語). Journal of Geometry 104 (2): 317–328. doi:10.1007/s00022-013-0169-z. ISSN 1420-8997.
- Kiss, Sándor N.; Yiu, Paul (2014). “The touchpoints triangles and the Feuerbach hyperbolas.”. Forum Geometricorum 14: 63-86.
- Yiu, Paul (2015). “The Kariya problem and related constructions.”. Forum Geometricorum 15: 191-201.
- Ito, Ayane; Kasai, Takefumi; Terui, Akira (2023). “Computer-assisted proofs of "Kariya's theorem" with computer algebra”. ArXiv. arXiv:2304.07491.
- Scott, J. A. (2019-11). “103.42 The Feuerbach hyperbola revisited” (英語). The Mathematical Gazette 103 (558): 536–538. doi:10.1017/mag.2019.124. ISSN 0025-5572.
関連項目
外部リンク
- Weisstein, Eric W. "Feuerbach Hyperbola". mathworld.wolfram.com (英語).
- Yiu, Paul. “A Tour of Triangle Geometry”. 2025年1月22日閲覧。