「どの対辺も平行でない円に内接する四角形$\text{ABCD}$の辺$\text{AB}$と$\text{CD}$をそれぞれ延長したときの交点を$\text{E}$、辺$\text{BC}$と$\text{AD}$をそれぞれ延長したときの交点を$\text{F}$とする。 このとき、$∠\text{AED}$の二等分線と$∠\text{CFD}$の二等分線は直交することを示せ。」
$△\text{ABC}$において、$∠\text{A}=θ$とすると余弦定理 \begin{equation}\text{BC}^2=\text{AB}^2+\text{AC}^2-2\text{AB}\cdot \text{AC}\cos\theta\end{equation} が成り立ちます。 ではここで、$\vec{\text{AB}},\vec{\text{AC}},\vec{\text{BC}}$というベクトルを考えたとき、余弦定理はベクトルでどのように表すことができるのでしょうか?
三角形の外心、垂心、重心の間には以下のような関係があります。 「三角形の外心、垂心、重心は同一直線上に存在する。」 上図のように$△\text{ABC}$の外心$\text{O}$、垂心$\text{H}$、重心$\text{G}$の3点は必ず一直線上に並びます。 これが成り立つことを確かめてみます。