ナポレオンの三角形

図のように△OABの3辺の外側に両底角が30°の二等辺三角形を立てたとき△CDEは正三角形となる。
また、△OABの3辺の内側に同様の二等辺三角形を作ったときも、△CDEは正三角形となる。

ナポレオンの三角形(外側) ナポレオンの三角形(内側)

<証明>
△OABを90°回転させ、かつ倍に縮小します。

その各辺を、△OABの互いに垂直な辺の中点F、G、Hに立てます。

このとき、図の点C,D,E がナポレオンの三角形(外側)になっています。

ここで、図のようにベクトルを決めます。

このとき、以下の性質が成り立ちます。
  
なお、この性質は、ナポレオンの三角形(内側)についても成り立つので、以下の証明で、
外側、内側両方の証明をしたことになります。

はそれぞれ、
  
となり、これを用いて、 およびその長さを求めると以下のようになります。
  
  
以上より、
  
となり、△CDEは正三角形となります。         証明終

 

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