정삼각형

Equilateral triangle
정삼각형
Triangle.Equilateral.svg
유형정다각형
모서리 및 정점3
슐레플리 기호{3}
콕서터-딘킨 도표CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.png
대칭군D3.
지역
내부 각도()60°

기하학에서 정삼각형은 세 변의 길이가 모두 같은 삼각형이다.친숙한 유클리드 기하학에서, 정삼각형은 또한 등각이다; 즉, 세 개의 내부 각은 서로 일치하고 각각 60°이다.이것은 또한 정다각형이기 때문에 정삼각형이라고도 합니다.

주요 속성

정삼각형.이것은 등변( \ a = ), 등각( β { \ =\ h c { 및 등고도를 가진다.

정삼각형 변의 공통 길이를 다음과 같은 피타고라스 정리를 사용하여 결정할 수 있습니다.

  • 면적은 2({ A ={4 { 4}a^ {2}
  • 둘레는 p {\ p입니다.
  • 외접 원의 반지름은 R 3{\ R = {\입니다.
  • 내접 원의 반지름은 a { r ={ { r{ } {2} 입니다.
  • 삼각형의 기하학적 중심은 외접원 및 내접원의 중심이다.
  • 어느 쪽에서든 고도(높이)는 h a { h = {3} }

외접 원의 반지름을 R로 나타내면 다음과 같은 삼각법을 사용하여 결정할 수 있다.

  • 삼각형의 면적은 3 R (\ \{ } = { 3 rt 3} } { } { }

이러한 수량의 대부분은 반대쪽에서 각 정점의 고도("h")에 단순한 관계를 가진다.

  • 면적은 2 {\ A = {\ 입니다.
  • 양쪽에서 중앙의 높이(, 원점)는 스타일(\displaystyle
  • 3개의 정점을 둘러싼 원의 반지름은 R 3({ R {이다.
  • 내접 원의 h ({ r{})입니다.

정삼각형에서는 각 변의 고도, 각도 이등분선, 수직 이등분선 및 중위수가 일치한다.

특성화

a, b, c, semipermeter s, 면적 T, exradiia rb, rc(각각 a, b, c에 접함)을 가지며, R r이 각각 인시클반지름인 삼각형 ABC는 다음 9가지 중 어느 하나의 문장이 참일 경우에만 등변이다.따라서 이것들은 정삼각형에 고유한 특성이며, 그 중 하나가 참이라는 것은 정삼각형이라는 것을 직접적으로 의미합니다.

옆면

  • [1]

세미 페리미터

  • R+ ( - ) s=+ \ ( { \ {} - 4 \ right ) r[2]} ( Blundon )
  • [3]
  • [4]

각도

  • [5]

지역

  • + + 3 {{ T ={^ { ^ { 2 } + c^ {2 } } }Weitzenböck [6]
  • [4]

서클라디우스, 인라디우스 및 엑라디우스

  • \ R =[7]( Chapple - Euler )
  • [7]
  • [5]

균등 체비안

등변 [8]삼각형에 대해(및 등변 삼각형에 대해서만) 세 가지 종류의 세비안이 일치하고 동일하다.

  • 의 고도는 길이가 같다.
  • 중위수의 길이는 같다.
  • 의 각도 이등분선의 길이는 동일합니다.

일치 삼각형 중심

등변 삼각형의 모든 삼각형 중심은 그 중심과 일치하며, 이것은 등변 삼각형이 일부 중심을 연결하는 오일러 선이 없는 유일한 삼각형임을 암시한다.일부 삼각형 중심 쌍의 경우, 삼각형들이 일치한다는 사실이 삼각형이 등변임을 확인하기에 충분합니다.특히:

  • 삼각형은 둘레 중심, 유인제, 중심 또는 직교 중심 중 하나가 일치하는 [9]: p.37 경우 등변형입니다.
  • 또한 원주 중심이 Nagel 점과 일치하거나 인센티브가 9점 [7]중심과 일치하는지 여부도 동일하다.

중위수에 의해 분할되어 형성된 6개의 삼각형

모든 삼각형의 경우 세 의 중위수가 삼각형을 6개의 작은 삼각형으로 분할합니다.

  • 삼각형은 세 개의 작은 삼각형 중 하나라도 둘레가 같거나 반지름이 [10]: Theorem 1 같은 경우에만 등변입니다.
  • 삼각형은 세 개의 작은 삼각형의 [10]: Corollary 7 둘레가 중심으로부터 동일한 거리를 갖는 경우에만 등변형입니다.

평면의 점

  • 삼각형은 평면의 모든 P에 대해 삼각형의 변에 대한 거리 p, qr과 꼭지점에 대한 거리 x,[11]: p.178, #235.4 y 및 z가 있는 경우에만 등변이다.

주목할 만한 정리

비비아니 정리의 시각적 증거
  1. P점에서 등변 삼각형 ABC까지의 가장 가까운 거리가 표시됩니다.
  2. AB, BC, CA에 평행한 선 DE, FG, HI는 각각 작은 삼각형 PHE, PFI, PDG를 정의한다.
  3. 이 삼각형들은 등변형이기 때문에 고도가 수직이 되도록 회전할 수 있다.
  4. PGCH는 평행사변형이기 때문에 삼각 PHE를 슬라이드 업시켜 고도합계가 삼각 ABC임을 나타낼 수 있다.

몰리의 삼등분자 정리는 어떤 삼각형에서든 인접한 각도 삼등분자의 교차점 세 개가 정삼각형을 형성한다고 말한다.

나폴레옹의 정리는 만약 정삼각형이 바깥쪽으로, 혹은 안쪽으로, 어떤 삼각형의 변에 구성된다면, 그 정삼각형의 중심은 그 자체로 정삼각형을 형성한다고 말한다.

삼각형의 등각 부등식의 버전은 주어진 둘레를 가진 모든 삼각형의 면적이 가장 삼각형이 [12]등변이라고 말한다.

Viviani의 정리는 변과 고도 h로부터의 거리 d, e, f를 갖는 등변 삼각형의 내부점 P에 대해 다음과 같이 기술한다.

P의 [13]위치와는 무관합니다.

폼페이우 정리는 만약 P가 정삼각형 ABC의 평면에서 임의의 점이지만 그 원주위에 있지 않다면, 길이 PA, PB, PC의 변을 가진 삼각형이 존재한다고 한다., PA, PBPC는 두 개의 합계가 세 번째보다 크다는 삼각 부등식을 만족시킵니다.만약 P가 원주 위에 있다면, 두 개의 작은 것의 합이 가장 길고 삼각형이 직선으로 퇴화한 경우, 이 경우를 반 슈텐의 정리라고 한다.

기타 속성

오일러의 부등식에 의해, 정삼각형은 어떤 삼각형의 인 반지름에 대한 원둘레 반지름의 R/r 중 가장 작은 비율을 가진다: 특히, R/r = 2.[14]: p.198

주어진 원 안에 새겨진 모든 면적의 가장 큰 삼각형은 등변형이고, 주어진 원 주위에 있는 모든 면적의 가장 작은 삼각형은 [15]등변형이다.

정삼각형 면적에 대한 첨탑 면적의 인 § ( 스타일은 어떤 비정삼각형 [16]: Theorem 4.1 면적의 비율보다 크다.

정삼각형 둘레의 제곱에 면적 대비 1 3 ,{\(는) 다른 [12]삼각형보다 큽니다.

세그먼트가 등변 삼각형을 둘레가 같고 영역1 A2 A가 있는 두 영역으로 분할하는 경우[11]: p.151, #J26

삼각형이 복잡한1 정점 z2, z 3 z를 갖는 복소 평면에 배치되는 경우, 1의 비실제 (\displaystyle 하나에 대해 삼각형이 등각인 경우, 다음과 같은 경우에만[17]: Lemma 2 삼각형이 등각이다.

정삼각형 내부의 점 P가 주어졌을 때, 정점으로부터의 거리의 합과 변으로부터의 거리의 합의 비는 P가 중심일 때 동등하게 유지되는 2보다 크거나 같다.다른 삼각형에서는 [18]이 비율이 2만큼 작은 점은 없습니다.이것은 Erdss-Mordell 부등식이다.이 부등식은 변에 대한 수직 거리를 P에서 에 교차하는 각도 이등분선(A, BPC, C)까지의 거리로 대체한다.

평면 내의 임의의 점 P에 대해 각각 [19]정점 A, B C로부터의 거리 p, q t를 가진다.

평면 내의 모든 P에 대해,[20] 정점으로부터의 거리 p, q 및 t에 대해,

그리고.
여기서 R은 외접 반지름이고 L은 P와 등변 삼각형의 중심 사이의 거리이다.

정점으로부터의 거리 p, [21]q, t를 갖는 등변 삼각형의 내접원상의 P에 대해,

그리고.

A, B, C로부터의 거리 [13]p, q t를 갖는 원주호의 소호 BC상의 임의의 점 P에 대하여

그리고.

또한, 측면 BC의 점 D가 길이 z를 갖는 DA와 길이 y를 갖는 PD와 DA로 PA를 나눈다면,

또한 t q의 경우 t 3- 2 - 2 ({ {}}) 2}})와 .
광학 방정식입니다.

삼각형이 등변형일 경우에만 평등에 적용되는 수많은 삼각형 불평등이 있다.

정삼각형은 가장 대칭적인 삼각형으로, 3개의 반사선과 그 중심에 대한 3차 회전 대칭을 가지고 있습니다.대칭군6D3 차수의 이면체군이다.

정삼각형은 Steiner 타원형이 원형인 유일한 삼각형입니다(구체적으로는 절추형).

정삼각형 타일이 평면을 채웁니다.

정수변 등변 삼각형은 도 [22]단위로 측정되는 정수변과 세 개의 유리각을 가진 유일한 삼각형입니다.

정삼각형은 직각 삼각형과 유사한 유일한 예각 삼각형이다(고도의 피트에 정점이 있음). (육각형 삼각형은 유일하게 둔각 삼각형이다.)[23]: p. 19

정삼각형은 자신을 포함한 다른 모든 정다각형 안에 넣을 수 있으며, 정사각형은 이 속성을 가진 유일한 정다각형입니다.

정삼각형은 정점에서 6개의 삼각형이 만나는 2차원 공간을 타일로 만듭니다.정삼각형 타일링인 정삼각형 테셀레이션이 있습니다.3.122, 3.4.6.4, (3.6),2 32.4.3.4, 34.6은 모두 정삼각형으로 구성된 반정규 테셀레이션입니다.

정4면체는 4개의 정삼각형으로 이루어져 있다.

등변 삼각형은 다른 많은 기하학적 구조에서 볼 수 있다.중심이 반지름 너비인 원의 교차점은 한 쌍의 등변 아치이며, 각각은 등변 삼각형으로 새겨질 수 있다.3차원에서, 그것들은 규칙적이고 균일한 다면체의 면을 형성합니다.5개의 플라톤 고체 중 3개는 정삼각형으로 구성되어 있다: 4면체, 8면체, 20면체.특히 면의 등변삼각형 4개를 가진 사면체는 삼각형의 3차원 유사체로 볼 수 있다.모든 플라톤계 고체는 사면체를 새길 수 있을 뿐만 아니라 사면체 안에 새길 수도 있습니다.

또한 세 번째 차원에서는 정삼각형은 균일한 대척점과 균일한 별 대척점을 형성합니다.반프리즘의 경우 일반 폴리곤의 두 개의 (미러링되지 않은) 병렬 복사본이 2n개의 삼각형의 대역을 번갈아 사용하여 연결됩니다.특히 항성 반비례의 경우 미러된 평행성 다각형과 미러되지 않은 평행성 다각형으로 결합하는 프로그램 및 역행(교차) 솔루션이 있습니다.

정삼각형은 n=2인 n-정삼각형의 무한족에 속한다.

기하학적 구조

나침반과 직선 모서리가 있는 정삼각형 구축

정삼각형은 3이 페르마 소수이기 때문에 직선과 나침반을 사용하여 쉽게 구성할 수 있다.직선을 그리고 나침반의 점을 선의 한쪽 끝에 놓고 그 지점에서 선분의 다른 쪽 점으로 호를 돌립니다.회선의 반대쪽에서도 반복합니다.마지막으로 두 호가 교차하는 점을 선분의 양 끝에 연결합니다.

다른 방법으로는 반지름이 r인 원을 그리고 나침반의 점을 원 위에 놓고 같은 반지름을 가진 다른 원을 그리는 방법이 있습니다.그 두 원은 두 점에서 교차할 것이다.원의 두 중심과 교차점 중 하나를 취함으로써 정삼각형을 구성할 수 있다.

두 방법 모두 방광 피시스의 형성이 부산물입니다.

결과물이 정삼각형이라는 증거는 유클리드의 원소 제1권의 첫 번째 명제입니다.

Equilateral Triangle Inscribed in a Circle.gif

면적식의 도출

공식 A ({A= 2 {4}} 측면 길이 a의 관점에서 피타고라스 정리 또는 삼각법을 사용하여 직접 도출할 수 있다.

피타고라스 정리 사용

삼각형의 면적은 한 의 절반에 해당 변의 높이 h를 곱한 값입니다.

변이 2인 정삼각형은 사인 60°가 3/2 이하이므로 높이가 3 이하이다.

등변삼각형의 고도에 의해 형성된 어느 하나의 직각삼각형의 다리는 밑변a의 절반이고, 빗변은 등변삼각형의 변a이다.정삼각형의 높이는 피타고라스 정리를 사용하여 구할 수 있다.

하도록

면적 공식에 h를 대입하다1/2ah 등변 삼각형의 면적식을 나타냅니다.

삼각법 사용

삼각법을 사용하여, 두 a와 b, 그리고 그 사이의 각도 C를 가진 삼각형의 면적은 다음과 같다.

정삼각형의 각도는 60°이다.

사인 60°는 {입니다.따라서

왜냐하면 정삼각형의 모든 변이 같기 때문이다.

문화·사회에서

등변삼각형은 인간이 만든 건축물에 자주 나타난다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Bencze, Mihály; Wu, Hui-Hua; Wu, Shan-He (2008). "An equivalent form of fundamental triangle inequality and its applications" (PDF). Research Group in Mathematical Inequalities and Applications. 11 (1).
  2. ^ Dospinescu, G.; Lascu, M.; Pohoata, C.; Letiva, M. (2008). "An elementary proof of Blundon's inequality" (PDF). Journal of inequalities in pure and applied mathematics. 9 (4).
  3. ^ Blundon, W. J. (1963). "On Certain Polynomials Associated with the Triangle". Mathematics Magazine. 36 (4): 247–248. doi:10.2307/2687913.
  4. ^ a b Alsina, Claudi; Nelsen, Roger B. (2009). When less is more. Visualizing basic inequalities. Mathematical Association of America. pp. 71, 155.
  5. ^ a b Pohoata, Cosmin (2010). "A new proof of Euler's inradius - circumradius inequality" (PDF). Gazeta Matematica Seria B (3): 121–123.
  6. ^ McLeman, Cam; Ismail, Andrei. "Weizenbock's inequality". PlanetMath. Archived from the original on 2012-02-18.
  7. ^ a b c Andreescu, Titu; Andrica, Dorian (2006). Complex Numbers from A to...Z. Birkhäuser. pp. 70, 113–115.
  8. ^ Owen, Byer; Felix, Lazebnik; Deirdre, Smeltzer (2010). Methods for Euclidean Geometry. Mathematical Association of America. pp. 36, 39.
  9. ^ Yiu, Paul (1998). "Notes on Euclidean Geometry" (PDF).
  10. ^ a b Cerin, Zvonko (2004). "The vertex-midpoint-centroid triangles" (PDF). Forum Geometricorum. 4: 97–109.
  11. ^ a b "Inequalities proposed in "Crux Mathematicorum"" (PDF).
  12. ^ a b Chakerian, G. D. "기하학의 왜곡된 시각"수학 자두(R) 7장.혼스버거 편집장).워싱턴 DC: 미국 수학 협회, 1979: 147.
  13. ^ a b c Posamentier, Alfred S.; Salkind, Charles T. (1996). Challenging Problems in Geometry. Dover Publ.
  14. ^ Svrtan, Dragutin; Veljan, Darko (2012). "Non-Euclidean versions of some classical triangle inequalities" (PDF). Forum Geometricorum. 12: 197–209.
  15. ^ Dörrie, Heinrich (1965). 100 Great Problems of Elementary Mathematics. Dover Publ. pp. 379–380.
  16. ^ Minda, D.; Phelps, S. (2008). "Triangles, ellipses, and cubic polynomials". American Mathematical Monthly. 115 (October): 679–689. doi:10.1080/00029890.2008.11920581. JSTOR 27642581.
  17. ^ Dao, Thanh Oai (2015). "Equilateral triangles and Kiepert perspectors in complex numbers" (PDF). Forum Geometricorum. 15: 105–114.
  18. ^ Lee, Hojoo (2001). "Another proof of the Erdős–Mordell Theorem" (PDF). Forum Geometricorum. 1: 7–8.
  19. ^ 가드너, 마틴, "고상한 삼각형", 1979년 수학 서커스, 65페이지.
  20. ^ Meskhishvili, Mamuka (2021). "Cyclic Averages of Regular Polygonal Distances" (PDF). International Journal of Geometry. 10: 58–65.
  21. ^ De, Prithwijit (2008). "Curious properties of the circumcircle and incircle of an equilateral triangle" (PDF). Mathematical Spectrum. 41 (1): 32–35.
  22. ^ 콘웨이, J. H. 및 가이, R. K. "유일한 유리 삼각형"은 The Book of Numbers, 1996, Springer-Verlag, 페이지 201 및 228–239에서 언급된다.
  23. ^ 리언 뱅코프와 잭 가펑클, "육각형 삼각형", 수학 잡지 46(1), 1973년 1월, 7-19일.
  24. ^ Pelkonen, Eeva-Liisa; Albrecht, Donald, eds. (2006). Eero Saarinen: Shaping the Future. Yale University Press. pp. 160, 224, 226. ISBN 978-0972488129.
  25. ^ White, Steven F.; Calderón, Esthela (2008). Culture and Customs of Nicaragua. Greenwood Press. p. 3. ISBN 978-0313339943.
  26. ^ Guillermo, Artemio R. (2012). Historical Dictionary of the Philippines. Scarecrow Press. p. 161. ISBN 978-0810872462.
  27. ^ Riley, Michael W.; Cochran, David J.; Ballard, John L. (December 1982). "An Investigation of Preferred Shapes for Warning Labels". Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society. 24 (6): 737–742. doi:10.1177/001872088202400610.

외부 링크

가족 An Bn I2(p) / Dn E6/E7/E8/F4/G2 Hn
정다각형 삼각형 광장 p곤 육각형 펜타곤
균일한 다면체 사면체 8면체 • 큐브 데미큐브 12면체이십면체
균일한 폴리코론 펜타코론 16 셀 • 테서랙트 데모테서랙트 24 셀 120 셀 • 600
균일한 5 폴리토프 51200x 5 - ORTOPLEX • 5 - 큐브 5 데미큐브
균일한 6 폴리토프 61200x 6-정류6-큐브 6-데미큐브 122221
균일한 7 폴리토프 71200x 7-정류7-큐브 7 데미큐브 132231321
균일한 8 폴리토프 8180x 8-정류8-큐브 8개의 데미큐브 142241421
균일한 9-폴리토프 9169x 9-정류9-입방체 9데미큐브
균일한 10 폴리토프 10-1996x 10 - ORTOPLEX • 10 - 큐브 10 데미큐브
균일한 n-폴리토프 n-1996x n-ortoplexn-입방체 n-데미큐브 1k22k1k21 n-오각형 폴리토프
주제: 폴리토프 패밀리 • 일반 폴리토프일반 폴리토프화합물 목록