-
00
本71
C)
くる
A=Q.
3+GC
(00-
30G
針で
= 0
基本
例題
31 線分の垂直に関する証明
00000
△ABCの重心を G, 外接円の中心を0とするとき, 次のことを示せ。
OA+OB+OC=OH である点Hをとると,Hは△ABCの垂心である。
(2)(1)の点に対して、3点O,G, Hは一直線上にあり GH=20G
[類 山梨大 ] ・基本 25 基本 71
(1)三角形の垂心とは,三角形の各頂点から対辺またはその延長に下ろした垂線の交
点である。
AH 0, BC ≠0, BH = 0, CA ¥0 のとき
AHBC, BHICA⇔AHBC=0, BH・CA=0
...... A
であるから, 内積を利用 して, A [(内積)=0] を計算により示す。
Oは△ABCの外心であるから, OA|=|OB|=|OC| も利用。
CHART 線分の垂直 (内積) = 0 を利用
(1) ∠A=90° ∠B=90° としてよ
A
直角三角形のときは
解答
い。 このとき,外心Oは辺BC,
G
CA上にはない。
①
OH = OA+OB+OC から
AH OH-OA=OB+OC
ゆえに AH・BC
=(OB+OC) (OC-OB
=|OC|-|OB=0
B
C
411
∠C=90° とする。
このとき,外心は辺AB
上にある (辺AB の中
点)。
1
草
4 位置ベクトル、ベクトルと図形
同様にして60+40
=|OA|-|OC|=0
BC=OC-OB (分割)
△ABCの外心0→
OA=OB=OC
A0+00
50+1
(数学A)
BH・CA=(OA+OC) (OA-OC)
また, 1 から AH = OB+OC≠0, BH = OA+OC ¥0
よって, AH ≠0, BC≠0, BH ≠0, CA 0 であるから
AH IBC, BHICA
すなわち AH⊥BC, BHICA
したがって,点Hは△ABCの垂心である。
検討
外心, 重心、心を通る直
線 (この例題の直線
180 OGH) をオイラー線と
いう。ただし、正三角形
1
は除く。
(2) OG=
OA+O+OC
10日から
OH=3OG
(1) から
3
3
OA+OB+OC=OH
ゆえに
GH = OH-OG=2OG
よって, 3点0,G, Hは一直線上にあり GH=2OG
練習 右の図のように, △ABCの外側に
P
Q
③ 31
AP=AB, AQ=AC, ∠PAB= ∠QAC=90°
となるように、2点P,Qをとる。
更に、四角形 AQRP が平行四辺形になるように点をと
ると,ARIBC であることを証明せよ。
B09
C