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塞瓦几何的综合基础,III:广义垂心

度量几何 2017-11-28 v2

摘要

在本文(本系列的第三篇)中,我们定义对应于点 PP 关于三角形 ABCABC 的广义垂心 HH,作为唯一的点,使得直线 HA,HB,HCHA, HB, HC 分别平行于 QD,QE,QFQD, QE, QF,其中 DEFDEFPP 的塞瓦三角形,且 Q=Kι(P)Q=K \circ \iota(P)PP 的等截补(isotomcomplement),两者均关于 ABCABC。我们证明了一个广义 Feuerbach 定理,并将第二部分定义的塞瓦圆锥曲线 CP\mathcal{C}_P 的中心 ZZ 刻画为仿射映射 ΦP=TPK1TPK1\Phi_P = T_P \circ K^{-1} \circ T_{P'} \circ K^{-1} 的中心,其中 TPT_P 是满足 TP(ABC)=DEFT_P(ABC)=DEF 的唯一仿射映射;TPT_{P'} 类似地定义于 PP 的等截共轭 P=ι(P)P'=\iota(P)KK 是补映射。仿射映射 ΦP\Phi_P 固定 ZZ 并将四边形 ABCHABCH(关于无穷远直线)的九点圆锥曲线 NH\mathcal{N}_H 变为内接圆锥曲线 I\mathcal{I},后者定义为在 D,E,FD, E, F 点切于 ABCABC 边的唯一圆锥曲线。因此点 ZZ 是九点圆锥曲线 NH\mathcal{N}_H 与内接圆锥曲线 I\mathcal{I} 相接触的点。该定理推广了通常的 Feuerbach 定理,并适用于点 PP 不在中线上的所有情况,无论涉及的圆锥曲线是椭圆、抛物线还是双曲线,且当 ZZ 为无穷远点时也成立。我们还确定了广义垂心 HHABCABC 的某个顶点重合的点 PP 的轨迹;该轨迹结果是三个圆锥曲线的并集减去六个点。我们所有的证明都是综合的,并结合了仿射与射影论证。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.06253,
  title  = {Synthetic foundations of cevian geometry, III: The generalized orthocenter},
  author = {Igor Minevich and Patrick Morton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.06253},
  year   = {2017}
}

备注

34 pages, 7 figures