Пусть на ориентированной плоскости дан положительно ориентированный треугольник АВС (обход по его вершинам задаётся против часовой стрелки). Рассмотрим точки плоскости
такие что угол между векторами
и
,
и
,
и
.
Пусть так же
,
и
.
Таким образом мы получаем развёртку треугольника АВС. Другими словами мы поворачиваем каждую сторону треугольника вокруг его вершин на углы
и сжимаем (растягиваем) полученные отрезки в
раз!
Так чем же полезна данная конструкция? Да тем, что она на комплексной плоскости легко задаётся аналитически. То есть зная комплексные координаты вершин треугольника АВС и углы поворотов
а так же коэффициенты
можно легко получить координаты точек
. При этом с помощью её можно доказать весьма интересные теоремы, являющиеся обобщениями уже известных.
И так, рассмотрим развёртку положительно ориентированного треугольника АВС описанную выше. Точки
являются вершинами некоторого треугольника
который может быть как положительной так и отрицательной ориентации.
Отразим точки
относительно сторон AC, AB и BC треугольника АВС соответственно. Получим точки
являющиеся вершинами некоторого треугольника
который так же может быть как положительной так и отрицательной ориентации.
Теорема:для площадей и треугольников , и ABC справедлива следующая формула:
где p=l=1 в случае положительной ориентации треугольников , и -1 в противном случае.Весьма интересная теорема. Например, пусть
и
Тогда точки
будут вершинами внутреннего треугольника Наполеона,а точки
- вершины внешнего треугольника Наполеона. Согласно теореме получим:
. Внутренний треугольник Наполеона всегда отрицательно ориентирован, а внешний - положительно. Таким образом данное свойство треугольников Наполеона всего лишь частный случай гораздо более общего факта:)
Я написал всего одну теорему, касающуюся развёртки треугольника, но доказал уже гораздо больше.
Хотелось бы знать встречали ли вы что-нить похожее и вообще ваше мнение по этому поводу! Спасибо!