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衍伸三角形之有向面積性質探究

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第64屆--民國113年

科別

數學科

得獎情形

佳作

學校名稱

國立臺灣師範大學附屬高級中學

指導老師

孟慶霖;蕭偉智

作者

呂畇廣;曾琮鈞

關鍵字

圓錐曲線、Kiepert 雙曲線、外接圓

摘要或動機

2021年Todor Zaharinov在數學雜誌上提供了一道幾何證明題,題目為「給定任意三角形𝐴𝐵𝐶與動點𝑃,以𝑃點和三角形邊(或其延長線)上的點,構造三個旁接三角形,並使得𝐴、𝐵、𝐶點分別為其重心,再取旁接三角形的頂點構造兩個 衍伸三角形,證明衍伸三角形恆面積相同」。 我們的研究在原題構造中發現了新性質,並創新將其中的「重心」更換為其他形心構造與剖析,並關心衍伸三角形的面積關係,更探討滿足特殊條件時,動點 𝑃 在平面上的軌跡。 值得一提的是,當以三頂點為旁接三角形的「垂心」時,滿足衍伸三角形的有向面積的和與差為0的𝑃點,其軌跡構成外接圓及著名的Kiepert雙曲線,這是一大亮點。

050414.pdf

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