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과학

심슨 직선

심슨 직선과학
영어
Simson line
다른 명칭
Wallace-Simson line
출발점 조건
삼각형의 외접원 위
공선인 점
세 변 직선에 대한 수선의 발
심슨 직선은 삼각형의 외접원 위의 한 점에서 세 변을 포함하는 직선에 내린 수선의 발들이 놓이는 직선이다. 수선의 발이 원래 변의 바깥 연장선에 생기는 경우도 포함한다.

세 수선의 발

퇴화하지 않은 삼각형 ABC와 그 외접원 위의 점 P를 고른다. P에서 BC와 CA와 AB를 포함하는 세 직선에 수선을 내려 발 D와 E와 F를 얻으면 이 세 점은 한 직선에 놓인다. P가 평면의 임의의 점이어도 된다는 뜻은 아니다.

직각삼각형의 예

A = (0, 0), B = (4, 0), C = (0, 3)인 삼각형의 외접원은 P = (4, 3)도 지난다. P에서 AB와 AC를 포함하는 직선에 내린 발은 각각 B와 C다. 세 번째 발도 BC 위에 있으므로 이 경우 심슨 직선은 BC를 포함하는 직선이다.

공선 조건의 역

삼각형의 세 변 직선에 대한 수선의 발들이 공선이면 출발점이 그 삼각형의 외접원 위에 놓인다는 역도 성립한다. 수선의 발을 정확히 잡고 공선성을 확인하면 원 위에 있는지를 판별하는 관점으로 사용할 수 있다.

구점원과의 연결

수심을 H라 하면 P와 H를 잇는 선분의 중점은 심슨 직선 위에 있으며 구점원 위에도 놓인다. 외접원 위에서 서로 지름의 양 끝에 있는 두 점을 고르면 그 두 심슨 직선은 서로 수직이다. 점의 이동에 따라 하나의 고정된 심슨 직선이 아니라 대응하는 직선이 달라진다.

관련 문서

외접원 / 수선의 발 / 수심 (기하학) / 구점원 / 직각삼각형 / 직선의 방정식