Pedaalinen kolmio

Pedaalinen piste (sininen) toimii normaalien (pisteviivat) leikkauspisteenä, ja normaalien kantapisteet (harmaat) ovat pedaalisen kolmion (punainen) kärkinä.

Pedaalinen kolmio (Malline:K-en ) on geometriassa kolmioon, annetun pisteen P avulla, muodostettu uusi kolmio. Pistettä P voidaan kutsua pedaaliseksi pisteeksi (Malline:K-en ) ja siinä leikkaavat kolme eri kolmion sivuja leikkaavaa normaalia. Pedaalinen kolmio syntyy, kun normaalien kantapisteet yhdistetään janoilla kolmioksi.

Kolmion ominaisuuksia

Mikäli pedaalinen piste sijaitsee kolmion ulkopuolella, osuvat normaalit (katkoviivat) joskus sivujen jatkeille.

Pedaalinen kolmio on kolmion sisäkolmio, kun kantapisteet sattuvat kaikki kolmion sivuille. Mikäli pedaalinen piste sijaitsee tarpeeksi kaukana kolmion ulkopuolella, osuvat normaalit (katkoviivat) sivujen jatkeille.

Seuraavissa kaavoissa pätevät seuraavat merkinnät. Alkuperäisen kolmion $\mathrm{△}ABC$ sivut ovat a = BC, b = AC ja c = AB sekä pinta-ala $\mathrm{△}$. Kärkien A, B ja C kulmia ovat $\alpha ,\beta$ ja $\gamma$. Pedaalisen kolmion $\mathrm{△}{A}^{\prime }{B}^{\prime }{C}^{\prime }$ sivut ovat a' = B'C', b' = A'C' ja c' = A'B'. Kolmion $\mathrm{△}ABC$ ympäröivän ympyrän säde on R ja sen pedaalisen pisteen trilineaariset koordinaatit ovat P = x : y : z.

Trilineaariset koordinaatit

Kolmion $\mathrm{△}ABC$ pedaalisen kolmion $\mathrm{△}{A}^{\prime }{B}^{\prime }{C}^{\prime }$ trilineaariset koordinaatit ovat

$A^{\prime }=0:(y+x\cos \gamma ):(z+x\cos \beta ),$

$B^{\prime }=(x+y\cos \gamma ):0:(z+y\cos \alpha )$ ja

$C^{\prime }=(x+z\cos \beta ):(y+z\cos \alpha ):0.$

Pedaalikolmion sivut

Pedaalikolmion sivun pituus

$a^{\prime }=\frac{abc\sqrt{y^2+z^2+2yz\cos \alpha }}{2R|ax+by+cz|},$

.

$b^{\prime }=\frac{abc\sqrt{x^2+z^2+2xz\cos \beta }}{2R|ax+by+cz|}$ ja

.

$c^{\prime }=\frac{abc\sqrt{x^2+y^2+2xy\cos \gamma }}{2R|ax+by+cz|}.$

Pedaalikolmion ala

Pedaalikolmion pinta-ala on

${\mathrm{△}}^{\prime }=\frac{4(cxy+bxz+ayz){\mathrm{△}}^3}{abc(ax+by+cz{)}^2}.$

Pedaalisia kolmioita

Pedaalisten kolmioiden muoto riippuu sekä isäntäkolmion muodosta että normaalien leikkauspisteen P paikasta. Kolmiot voidaan kuitenkin luetteloida käyttäen leikkauspistettä indeksinä.

• Sisäympyrän sivuamispisteistä voidaan muodostaa pedaalinen kolmio (Malline:K-en). Sisäympyrän keskipiste on kolmion kulmanpuolittajien leikkauspiste (Kimberlingin tunnus $X_1$ ).
• Keskinen kolmio on alkuperäisen kolmion ympäröivän ympyrän keskipisteen ($X_3$ ) suhteen pedaalinen kolmio.
• Ortokolmio syntyy korkeusjanojen kantapisteistä (jotka ovat myös kulmanjakajia), kun ne leikkaavat ortokeskuksessa (Kimberlingin tunnus on $X_4$ ) ja jatkavat osuen kohtisuoraan kolmion vastaisille sivuille.
• Kolmion Symmediaaninen piste ($X_6$ ) on määrittämänsä pedaalisen kolmion painopiste ($X_2$ ).
• Kolmion isodynaamisten pisteiden ($X_{15}$, $X_{16}$) suhteen olevat pedaaliset kolmiot ovat tasasivuisia kolmioita.
• Pedaalinen kolmio Bevan pisteen ($X_{40}$ ) suhteen syntyy, kun kolmiota ulkoisesti sivuavien ympyröiden sivuamispisteet yhdistetään kolmioksi.

Pedaalikolmion rajatapaus lienee Simsonin jana, joka syntyy, kun pedaalipiste viedään kolmion ulkopuolelle. Ulkopuolinen pedaalipiste tekee pedaalikolmiosta tylppäkulmaisen ja lopulta, kun pedaalipiste osuu kolmion ympäröivälle ympyrälle, kapenee janaksi.

Katso myös

• Sisäkolmio
• Ceviaanikolmio