シムソンの定理の拡張についてお尋ね致します。次のような定理があります。三角形ABCと点O(仮に△ABCの外部とする)があり直線OA,OB,OCが再び△ABCの外接円と出会う点をA’,B’,C’とし外接円周上の点PとA’,B’,C’,を結ぶ直線がBC,CA,AB,と交わる点をD,E,F,とすると、3点D,E,F,は一直線上にある。(オーベル)という定理の証明は理解出来たのですが、「外接円の代わりに3点A,B,C,を通る2次曲線としても良い」と言う記述がありました。この証明は難しいのでしょうか。もし初等幾何学のレベルで証明していただける方おられましたらどうかよろしくお願いします。

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1018809

2026-03-26 19:30

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証明は手に余りますが:



この定理は「幾何学大辞典 巻6 槇書店」582(p.281)に載っています

証明は円錐曲線(2次曲線)に内接する6角形についてのPascalの定理を使った,たった8行の簡潔なものです



したがって,この定理の初等的な証明は円錐曲線(2次曲線)に内接する6角形についてのPascalの定理が初等幾何学的に証明できれば良いことになります



その Pascal の定理は「幾何学大辞典 巻1 槇書店」724(p.402)に3通りの証明とともに載っています

証明の2つは座標を用いたもの(?), 残りもう1つは射影幾何学によるもののようです



そもそも,一般的な円錐曲線そのものを(楕円や双曲線,放物線の場合分けをせずに)初等幾何学で定義し,その範疇で証明するのはハードルが高そうな印象を受けます(全く個人的な感想ですが)



Pascalの定理は円の場合を射影で拡張したもの(と,724に書いてある)らしいので,初等幾何的なアプローチは容易ではないのかもしれませんね(容易だったら,Pascal先生ならばそれでスイスイ導いているでしょうから…)



なお,幾何学大辞典は書店では入手できないので,(お持ちでないならば)大きな図書館での閲覧になると思います

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