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스튜어트 정리
분류
수학
1
. 개요
2
. 증명
3
. 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.
△
A
B
C
\triangle ABC
△
A
BC
에 대하여
A
B
AB
A
B
위 점
D
D
D
가
A
B
AB
A
B
를 내분할 때,
a
=
B
C
,
b
=
C
A
,
c
=
A
B
,
m
=
A
D
,
n
=
B
D
,
d
=
C
D
a=BC, b=CA, c=AB, m=AD, n=BD, d=CD
a
=
BC
,
b
=
C
A
,
c
=
A
B
,
m
=
A
D
,
n
=
B
D
,
d
=
C
D
라 하면,
a
2
m
+
b
2
n
=
c
(
d
2
+
m
n
)
a^2m+b^2n=c(d^2+mn)
a
2
m
+
b
2
n
=
c
(
d
2
+
mn
)
이 성립한다.
2.
증명
[편집]
제2 코사인법칙
에 의해,
b
2
=
a
2
+
c
2
−
2
a
c
c
o
s
B
d
2
=
a
2
+
n
2
−
2
a
n
c
o
s
B
b^2=a^2+c^2-2accosB\\d^2=a^2+n^2-2ancosB
b
2
=
a
2
+
c
2
−
2
a
ccos
B
d
2
=
a
2
+
n
2
−
2
an
cos
B
두 식에 각각
n
,
c
n, c
n
,
c
를 곱하면,
b
2
n
=
a
2
n
+
c
2
n
−
2
a
c
n
c
o
s
B
d
2
c
=
a
2
c
+
n
2
c
−
2
a
c
n
c
o
s
B
b^2n=a^2n+c^2n-2acncosB\\d^2c=a^2c+n^2c-2acncosB
b
2
n
=
a
2
n
+
c
2
n
−
2
a
c
n
cos
B
d
2
c
=
a
2
c
+
n
2
c
−
2
a
c
n
cos
B
정리하면,
b
2
n
−
d
2
c
=
a
2
n
+
c
2
n
−
a
2
c
−
n
2
c
∴
a
2
m
+
b
2
n
=
c
(
d
2
+
m
n
)
b^2n-d^2c=a^2n+c^2n-a^2c-n^2c\\ \therefore a^2m+b^2n=c(d^2+mn)
b
2
n
−
d
2
c
=
a
2
n
+
c
2
n
−
a
2
c
−
n
2
c
∴
a
2
m
+
b
2
n
=
c
(
d
2
+
mn
)
▉
3.
활용
[편집]
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2024-02-29 01:44:58
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