陪位重心

科技工作者之家 2020-11-17

陪位重心(symmedian point)亦称类似重心或勒穆瓦纳点,是与三角形重心有关的一个点。三角形三条陪位中线的交点,称为该三角形的陪位重心,即三角形重心的等角共轭点。若G是△ABC的重心,K是G的等角共轭点,则K是△ABC的陪位重心。勒穆瓦纳(É.M.H.Lemoine)于1873年,向法国科学进步协会会议提交的论文《三角形特殊点的某些性质》中,提出了有关几何结构的类似重心学说,后经多年的研究,使理论更完善而严密,形成一套包括基本公式、勒穆瓦纳圆定理等的三角形几何理论1。

基本介绍对于△ABC,它的重心设为M,在△ABC所在平面上另有一点M',使有∠MAB=∠CAM'、∠MBC=∠ABM'、∠MCA=∠BCM',则点M'叫做△ABC的类似重心,或者叫做陪位重心

三角形的类似重心到三边距离的平方和达到极小值2。

陪位中线与陪位重心设△ABC的三条中线是AD、BE、CF,如果射线AX与AD关于∠BAC的角平分线对称,射线AX和BC边的交点是X,则线段AX叫做△ABC的一条类似中线,或叫做陪位中线,同样地,可以作出△ABC的另两边上的类似中线BY和CZ。

可以证明,一个三角形的三条类似中线交于一点,这一交点叫做这个三角形的类似重心,或叫做陪位重心。这是十九世纪由莱莫恩(E.Lemoine,1840~1912)引入的三角形的一个特殊点,所以又叫做莱莫恩点2。

相关结论及概念1. 过三角形陪位重心作三边的平行线与各边相交的六个交点共圆。

这个圆叫做第一勒穆瓦纳圆,该圆于1873年为Lemoine所得到。设K为△ABC陪位重心,过K作LM∥BC交AB、AC于L、M,作PQ∥AB交BC、AC于P、Q,作ST∥AC交BC、AB于S、T3。

连结TQ、AK,因为四边形ATKQ是平行四边形,所以TQ与AK互相平分。因为AK是△ABC的陪位中线,所以过K点的关于BC的逆平行线也被AK平分,故而TQ为关于BC的逆平行线。

于是∠AQT=∠ABC=∠ALM,T、L、M、Q四点共圆。同理可证Q、P、S、M四点共圆,T、L、P、S四点共圆,从而得到T、L、P、S、M、Q六点共圆。

**2.**过三角形陪位重心作各边的逆平行线与各边相交的六个交点共圆,这个圆叫做三角形的第二Lemoine圆(Second lemoine circle of triangle)。

该圆于1873年为Lemoine所得到3。

逆平行线:过△ABC内任一点K,作直线交AB、AC于L、M,使△AML∽△ABC,但LM不平行于BC,则称ML为过K关于BC的逆平行线。三角形有三类这样的逆平行线。若K是陪位重心,则K将平分过K的三条逆平行线。

设K是陪位重心,LM、PQ、ST是过K点的逆平行线,因为

∠ALM=∠C,∠AML= ∠B,

∠BST=∠A,∠BTS=∠C,

∠CQP=∠B,∠CPQ=∠A,

所以∠ALM=∠BTS,△KTL是等腰三角形,其两腰KL= KT。

同理有KP = KS,KM = KQ。

又陪位重心K平分过K点的逆平行线,所以又有KL= KM,KP = KQ,KS = KT。

这样L、P、S、M、Q、T六点到K点的距离相等,从而这六点共圆3。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所

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