Tripolaire coördinaten

Tripolaire coördinaten zijn coördinaten voor het platte vlak ten opzichte van een gegeven driehoek. De tripolaire coördinaten van een punt P {\displaystyle P} worden gevormd door het drietal ( A P , B P , C P ) {\displaystyle (AP,BP,CP)} , maar tripolaire coördinaten worden maar weinig gebruikt.[1]

Relatie met lengtes zijden

Leonhard Euler heeft de volgende relatie aangetoond tussen tripolaire coördinaten ( f , g , h ) {\displaystyle (f,g,h)} van een punt en de lengtes van de zijden a , b {\displaystyle a,b} en c {\displaystyle c} :

( a 2 + g 2 + h 2 ) 2 f 2 + ( f 2 b 2 + h 2 ) 2 g 2 + ( f 2 + g 2 + c 2 ) 2 h 2 ( a 2 + g 2 + h 2 ) ( f 2 b 2 + h 2 ) ( f 2 + g 2 + c 2 ) 4 f 2 g 2 h 2 = 0 {\displaystyle (-a^{2}+g^{2}+h^{2})^{2}f^{2}+(f^{2}-b^{2}+h^{2})^{2}g^{2}+(f^{2}+g^{2}+c^{2})^{2}h^{2}-(-a^{2}+g^{2}+h^{2})(f^{2}-b^{2}+h^{2})(f^{2}+g^{2}+c^{2})-4f^{2}g^{2}h^{2}=0}

Cirkels en lijnen

De vergelijking l f 2 + m g 2 + n h 2 + p = 0 {\displaystyle lf^{2}+mg^{2}+nh^{2}+p=0} , is een lijn als l + m + n = 0 {\displaystyle l+m+n=0} en anders een cirkel.

  • Als de vergelijking een cirkel is, dan heeft het middelpunt van de cirkel barycentrische coördinaten ( l : m : n ) {\displaystyle (l:m:n)} .
  • Als de vergelijking een lijn is, dan staat deze lijn loodrecht op de lijn [   l : m : n   ] {\displaystyle [\ l:m:n\ ]} in barycentrische coördinaten.

Gegeven verhouding

Het aantal punten dat tripolaire coördinaten ( f , g , h ) {\displaystyle (f,g,h)} heeft, die aan een gegeven verhouding f : g : h = x : y : z {\displaystyle f:g:h=x:y:z} voldoen, is er afhankelijk van of de getallen a x , b y {\displaystyle ax,by} en c z {\displaystyle cz} :

  • de zijden vormen van een driehoek, dan zijn er twee dergelijke punten,
  • de zijden vormen van een ontaarde driehoek, dan is er een zo'n punt,
  • niet de zijden vormen van een driehoek, dan zijn er geen punten die aan de voorwaarde voldoen.
Voetnoten
  1. AP Hatzipolakis, F van Lamoen, B Wolk en P Yiu. Concurrency of Four Euler, 2001. voor Forum Geometricorum 1, blz 59-68, hier beschikbaar