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外心と垂心は等角共役の意味

OとHが作る相似三角形はN(九点円の中心)で対称となっている。各辺の垂直二等分線に対して垂心Hの鏡像をとって三角形を作図するとどうなるか。同様に頂点からの垂線に対して外心Oの鏡像をとって三角形を作るとどうなるか。なお縦に重なっている相似三角形は中(なか)三角形。

外心と垂心の対称性

①外心Oの各辺への対称点の作る三角形は、元の三角形と合同である。  この三角形の外心は元の三角形の垂心Hとなっている。 ②垂心Hの垂直二等分線への対称点の作る三角形は、元の三角形と相似である。  この三角形の外心は元の三角形の外心と一致する。 ③外心Oの頂点からの垂線への対称点の作る三角形は、②の三角形と九点円の中心Nで点対称になっている。 ④垂直二等分線と頂点からの垂線の交点の作る三角形は二つあって、Nを中心にして点対称であり、元の三角形と相似である。(中の定理) ⑤ここに描かれている三角形は全て相似である。

Dを動かしてみよう。上の図を見ていて、もしかしたら自由な点でも相似になるのではないかと考えて作図してみた。見事に相似になる。