中点三角形(ちゅうてんさんかくけい、:medial triangle, midpoint triangle)または補三角形[1]、中三角形[2]は、三角形の3中点頂点とする三角形である。

三角形とその中点三角形(赤い辺のものが中点三角形)

性質

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中点三角形の3辺の長さは元の三角形の半分である。これは中点連結定理から容易に導かれる。これより、中点三角形と元の三角形は相似であり、その比は 1:2 であることが分かる。また、相似の中心は重心(2つの三角形の重心は一致する)である。

元の三角形に対する中点三角形のように、重心を中心に-1/2拡大した図形を、元の図形の「Complement」と言う。図形が点であるなら、そのComplementを補点という。以下の表もComplementの一例である[3]

元の三角形との対応関係

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中点三角形 元の三角形
頂点 中点
重心 重心
内心 シュピーカー点
外心 九点円の中心
垂心 外心
ジェルゴンヌ点 ミッテンプンクト
ナーゲル点 内心
ド・ロンシャン点 垂心
第三ブロカール点 ブロカール中点
オイラー線 オイラー線
外接円 九点円
内接円 シュピーカー円
シュタイナーの外接楕円 シュタイナーの内接楕円

座標

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重心座標系で、中点三角形は以下の式で表される[4]

 

逆補三角形

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逆補三角形[1](Anticomplementary triangle[5])または反中点三角形[6]とは三角形ABCを中点三角形とする三角形である。元の三角形、中点三角形と相似である。英名の「Anticomplementary」は、逆補三角形の頂点が元の三角形のAnticomplement、重心を中心に-2倍に拡大した点(逆補点)であること(2:1の反転[7])に由来する[8]

逆補三角形は重心座標で以下の式で表される。

 

脚注

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  1. ^ a b 『初等幾何学 第1巻 平面之部』山海堂書店、1913年、538頁。doi:10.11501/930885 
  2. ^ 『英和数学新字典』開新堂、1902年、184,311頁。doi:10.11501/826188 
  3. ^ Weisstein, Eric W.. “Complement” (英語). mathworld.wolfram.com. 2024年3月30日閲覧。
  4. ^ Weisstein, Eric W.. “Medial Triangle” (英語). mathworld.wolfram.com. 2024年7月13日閲覧。
  5. ^ Weisstein, Eric W.. “Anticomplementary Triangle” (英語). mathworld.wolfram.com. 2024年7月13日閲覧。
  6. ^ 三角形の心”. taurus.ics.nara-wu.ac.jp. 2024年7月13日閲覧。
  7. ^ 一松, 信 編『重心座標による幾何学』(初版)現代数学社、京都市、2014年、20頁。ISBN 978-4-7687-0437-0 
  8. ^ Weisstein, Eric W.. “Anticomplement” (英語). mathworld.wolfram.com. 2024年3月30日閲覧。