正四面体の頂点から底面に垂線を下ろすと重心になることを証明せよ。
という問題があるとします。
正四面体ABCDにおいて,Aから△BCDへの垂線の足をHとします.
このとき,AB=AC=AD,∠AHB=∠AHC=∠AHDですので△ABH≡△ACH≡△ADHです.
ですからBH=CH=DHですのでHは△BCDの外心です.
正三角形では外心と重心は一致する(*)のでHは△BCDの重心ですね.
という回答を頂きました。
上から見た図は下の図です。確かに、BH=CH=DHです。
なんとなくは外心の半径だなとわかりますが、どうしてもなんとなくは嫌です。
外心の半径になる条件みたいなのはないんでしょうか??
どうしても悩んでいます。
数学に精通している方、助けてください。
お願いします。
No.6ベストアンサー
- 回答日時:
>AH=BH=CHなる点Hが△ABCの外心である、というところです。
あなたの書いた外心の定義そのものではないですか?
H から見て、A, B, C は等距離にあるのだから、そこがまさに外心でしょ?
No.4
- 回答日時:
ミスでしたか。
△ABCの外接円とは、3頂点A、B、Cのすべてを通る円である。
よって、A、B、Cはすべて円周上の点である。
ここまでは理解されていますか?
あなたが一番「理屈として理解できない」と思っている点はどこでしょうか。
AH=BH=CHになる、というところでしょうか?
それとも、AH=BH=CHなる点Hが△ABCの外心である、というところでしょうか?
この回答への補足
、AH=BH=CHなる点Hが△ABCの外心である、というところです。
三角形に限らず)各頂点から等距離にある点が1つに重なる場合、外接円が描け、それが半径となるということですか??
No.3
- 回答日時:
正四面体の頂点から垂線をおろして、それが底面と交差する点と底面の三角形の重心が一致することを証明
ですよね。--問題文が少し不正確かな?
正四面体を真上から見た図を元に証明していくので良いでしょうが、それには「正四面体とはなにか?」と、正四面体の性質をきちんと理解しておく必要がありますね。
わざわざ外心を持ち出さなくても良いが・・外心の定義と一致する過程を経由するので、そこを抑えておこう。
三角形の頂点とその対辺の中点を結ぶ3つの線分は 1 点で交わりそれを重心という・・・と、重心が重心であるかの証明は重積分というものを習わないと証明できない。
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