・2点の存在                      sapuri 氏

 都立高校に通っている高校二年生です。先日、こんな問題に出会いました。

問題 二等辺三角形でない三角形ABCに対して、その垂心をHとする時、次の二つの条件
   を満たす2点P、Qが存在することを証明せよ

(1) PA+QA=PB+QB=PC+QC
(2) ∠PAQ、∠PBQ、∠PCQ の二等分線がそれぞれAH、BH、CHである

 これは、等角共役点に関する問題だとわかりましたが、問題は解けていません。
どのように示せばいいのでしょうか?


 DD++さんが考察されました。 (平成27年4月28日付け)

 直感的には、「正三角形とその外接円」をアフィン変換して「三角形ABCと外接楕円の1つ」

を作ったときに、その楕円の焦点をP、Qとすると条件を満たす」が答えだろうと思うのですが、

高校数学の範疇で証明するとなるとなかなか大変そう。

 わざわざアフィン変換しなくても、「3点A、B、Cを各辺の中点とする三角形のシュタイナー

楕円の焦点をP、Qとすると条件を満たす」でよかった……。(これも高校数学ではないですけど。


(参考)・「三角形に内接する楕円
    ・「数学、この大いなる流れ」(上野健爾 著)


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