垂軸(垂足軸)


[定義]
△ABC とその垂足三角形△DEF の対応辺の延長線の交点3つは同一直線上にある。
この直線を△ABC の
垂軸(垂足軸)という。





[証明]
垂線AD, BE, CFは1点(垂心)で交わるから、
デザルグの定理より、
BCとEFの延長線の交点P
CAとDFの延長線の交点Q
ABとDEの延長線の交点R
は同一直線上にある。


[定理1]
垂軸とオイラー線は直交する。




[証明]
△ABCの外接円に関する点PのべきをSとすれば、S=PB×PC
△ABCの 9点円に関する点PのべきをTとすれば、T=PF×PE
4点B, C, E, Fを通る円に関する点PのべきをUとすれば、U=PB×PC=PF×PE
∴ S=T

よって、Pは△ABCの外接円と9点円に関するべきが等しいから、この2円の根軸Λ 上の点である。

同様に、
Q, RもΛ 上の点であるから、Λ は垂軸と一致する。

また、根軸Λ は外心Oと9点円の中心Nを結ぶ直線(=オイラー線)に垂直であるから、垂軸とオイラー線は直交する。