
Re: [中學] 直角三角形重心與內心連線

: 請問如何可以證明 GI 平行 AC?
: 我卡好久了囧
: 目前已嘗試過 Δ=rs=兩股相乘/2
: (r=內切圓半徑,s=周長/2)
: 也嘗試過證明r=BC邊/3
: 請大大們賜教了
: 謝謝
:
這問題我感興趣的是:給定三角形 ABC, GI 平行 AC 成立的條件是?
用 O 表示原點,a,b,c 分別為 BC, AC, AB 的長度
下面寫的 OG, OI 等都是向量:
我們可以用一些已知的幾何結果:
OI = a/(a+b+c)*OA + b/(a+b+c)*OB + c/(a+b+c)*OC
OG = OA/3 + OB/3 + OC/3
把上面的式子整理一下,可以得到
AI = b/(a+b+c)*AB + c/(a+b+c)*AC
AG = AB/3 + AC/3
進一步可以得出
GI = [b/(a+b+c)-1/3]*AB + [c/(a+b+c)-1/3]*AC
給定兩個夾角為θ的向量 X,Y ,定義二維平面的外積 X x Y 為 |X||Y|sinθ
GI 與 AC 平行 若且惟若 GI x AC = 0
0 = GI x AC = [[b/(a+b+c)-1/3]*AB + [c/(a+b+c)-1/3]*AC] x AC
= [b/(a+b+c)-1/3]*(AB x AC)
因為ABC是三角形,AB跟AC不可能平行→ AB x AC ≠ 0
故我們可以得到,GI 與 AC 平行 若且惟若 b/(a+b+c) = 1/3
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早川秋看到的未來
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