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분류

1. 개요2. 증명3. 활용

1. 개요[편집]

Stewart's theorem

삼각형에서 한 점에서 대변에 일정한 비로 내분하는 변이 있을 때, 그 변과 연결한 선, 삼각형의 세 변 사이의 관계를 나타낸 등식이다.
파푸스 중선정리의 일반화라고도 할 수 있다.
정리는 아래와 같다.

ABC\triangle ABC에 대하여 ABAB 위 점 DDABAB를 내분할 때, a=BC,b=CA,c=AB,m=AD,n=BD,d=CDa=BC, b=CA, c=AB, m=AD, n=BD, d=CD라 하면, a2m+b2n=c(d2+mn)a^2m+b^2n=c(d^2+mn)이 성립한다.

2. 증명[편집]


제2 코사인법칙에 의해,
b2=a2+c22accosBd2=a2+n22ancosBb^2=a^2+c^2-2accosB\\d^2=a^2+n^2-2ancosB

두 식에 각각 n,cn, c를 곱하면,
b2n=a2n+c2n2acncosBd2c=a2c+n2c2acncosBb^2n=a^2n+c^2n-2acncosB\\d^2c=a^2c+n^2c-2acncosB

정리하면,
b2nd2c=a2n+c2na2cn2ca2m+b2n=c(d2+mn)b^2n-d^2c=a^2n+c^2n-a^2c-n^2c\\ \therefore a^2m+b^2n=c(d^2+mn)

3. 활용[편집]