単位円の幾何学

垂心の話

a,b,c を単位円上の異なる三点とする。
単位円上に点 a',b',c' を
a と a' を通る直線は b と c を通る直線と直交する、
b と b' を通る直線は c と a を通る直線と直交する、
c と c' を通る直線は a と b を通る直線と直交する、
を満たすようにとる。このとき次が成り立つ。

(1) h1 = (a+b+c+a')/2 とおくと、これは
  a と a' を通る直線と b と c を通る直線との交点にある。
(2) h = a+b+c とおくと、これは
  a と a' を通る直線と b と b' を通る直線との交点にある。
  また h は c と c' を結ぶ直線上にある。
  h は a,b,c で作られる三角形の垂心である。


注意
単位円上の異なる三点 a,b,c で作られる三角形の垂心は
a+b+c で与えられる。


上の話の証明
九点円の定理の証明
九点円の定理の図
外心、重心、垂心、九点円の中心