作図と証明について

証明なしの図形の楽しみ方の試み
極と極線の研究において、ほとんど証明はしなかった。[br]現象があり、その現象が面白いので、いろいろな仮説を試すことをやった。[br]仮説を試すことは、作図をすることだ。[br]そして、その結果は一目瞭然。[br]そして、いろいろな現象を探っているうちに、やがて原理へと遡っていく。[br]それは、その現象を起こす原理を探っていく過程であった。[br]これは極めて自然な私たちの思考ではないか。[br][br]公理→定理→定理・・・と進む数学の学習とは異なっているが、[br]むしろそういう発想は人間にはできない。[br][br]ただ、研究の成果としてまとめるときには、この公理主義は有効である。[br]だって、現象がなぜそうなるのか追求したくなるからだ。[br]この現象を引き起こしている原理(定義や公理)は何だろうと。[br]ユークリッドやガウスが現象を何とか体系づけようと考えたのは、こういうことではなかったのか。[br][br]さて、下の図を動かしていろいろ試してみよう。[br]
証明の一つの方法
上の左側の図をどう証明したらいいのだろうか。[br]「[b]楕円の外接三角形の頂点と接点を結ぶと、一点で交わる[/b]」[br][br]楕円で言えることは円でも言えるはずと考える。[br]円で試すと、実に当たり前。[br]そして、楕円は円を射影したものだから、円で成り立つことは楕円でも成り立つはず。[br]でも、長さは変わるけど・・・。そうだ、長さは変わるけど比は変わらない。[br]比例定数で約分できるから、楕円でも言える。[br]ところで、チェバの定理はどうするんだったけ。[br]確か、メネラウスの定理を使えば証明できると思う。[br]ではメネラウスの定理は?・・・比例で簡単に証明できる。[br][br]と言う様に、逆にたどっていけばとてもイメージしやすい。[br][br][b][url=https://www.geogebra.org/m/HSc2nAqr]円に外接する三角形の証明[/url][/b][br][br]ところで、右側はどう証明すれば良いのだろうか?[br]
三角形の極は内接する二次曲線を持つ
証明
「[b]△ABCとその極Dの作る△EFGで、△ABCに内接し、△EFGに外接する二次曲線がある[/b]」[br][br]これを証明するために極線を使う。[br]Dを極とする△ABCの極線HIを作図することができる。[br]BDの延長線と極線の交点をKとすると、内接する四角形の交点Dの極線はHIであり、[br]ELとFMの交点はKとなる。[br]Iの極線はAFであり、したがってIとLを結んだ線はこの楕円の接線になる。[br]Mについても同様。[br]よって、五点からできるこの二次曲線は△ABCに内接する。[br][br]作図ナビゲーションを使って、作図のし方を調べてみよう。[br][br]

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